DATOS PARA DISEÑO DE PAVIMENTOS

DESCRIPCION VALORPERIODO DE DISEÑO 25

34E+3R % 95f¨c 210CBR (suelo de Fundacion) 5Tipo de base granular

0.392

3.20.7

Espesor de Base 20Espesor de Losa 20

DATOS PARA DISEÑO DE JUNTASJUNTAS LONGITUDINALES DE ARTICULACIÓNd 1/2fy 4200a 2

2400f 2Esfuerzo de adherencia 29JUNTAS DE DILATACIÓNd 3/4CD 11.25FS 1

tipo de Eje tandem

Esfuerzo de adherencia 14

𝑊_18

𝑆_0𝑃_𝑡J𝐶_𝑑

DATOS PARA DISEÑO DE PAVIMENTOS

UNIDAD Y/O COMENTARIOAÑOS

CONFIABILIDADKg/cm2 (Resistencia del Concreto)%El tipo de base podra ser granular o suelocementoDesvio estandar de todas las variablesServiciabilidad FinalCoeficiente de transferencia de cargaCoeficiente de drenajecm Asumidoscm Asumidos

DATOS PARA DISEÑO DE JUNTASJUNTAS LONGITUDINALES DE ARTICULACIÓN

pulg. (Diametro del pasador en acero corrugado)Kg/cm2 (Esfuerzo de fluencia del acero)m. (ancho de la losa)Kg/m3 (Peso volumetrico del concreto)

pulg (Diametro del pasador desde 3/4" a 11/2")ton (Carga de Diseño)

ESAL (Numero de Cargas de 18 kips (80 kN) previstas según el estudio de transito)

Coeficiente de rozamiento con la subrasante , varia de 1 a 2.5 para barra corrugada 29para barra lisa 14

factor de seguridad según tipo de trafico pesado 1.2; moderado 1.1; normal 1eje simple o eje tandempara barra corrugada 29para barra lisa 14

DATOS PARA DISEÑO DE PAVIMENTOSmodificar solo casilleros verdes

Tabla Períodos de análisis*CLASIFICACIÓN DE LA VÍA

Urbana de alto volumen de tráfico 30 – 50Rural de alto volumen de tráfico 20 – 50

Pavimentada de bajo volumen de tráfico 15 - 25No pavimentada de bajo volumen de tráfico 10 – 20

*Guía AASHTO “Diseño de estructuras de pavimentos, 1993”.

PERIODO DE DISEÑO = 25 AÑOS

= 34E+3 ESAL Numero de Cargas de 18 kips (80 kN) previstas según el estudio de transito

CLASIFICACION FUNCIONAL URBANO RURALInterestatal y otras Autopistas 85 - 99.9 80 - 99.9Arterias Principales 80 - 99 75 - 95Colectoras 80 - 95 75 - 95Locales 50 - 80 50 - 80

R % = 95 CONFIABILIDAD

f¨c = 210 Kg/cm2 Resistencia del Concreto

CBR (suelo de Fundacion) = 5 %

Tipo de base granular o suelocemento granular

DESVIACION ESTANDAR TOTAL (So)CON VARIANZA DEL TRANSITO FUTURO 0.39SIN VARIANCIA DEL TRANSITO FUTURO 0.34

PERÍODO DE ANÁLISIS (AÑOS)

CONFIABILIDAD SUGERIDA (R%)

𝑊_18

𝑆_0

= 0.39 Desvio estandar de todas las variables

CLASIFICACIONAUTOPISTAS 3.00COLECTORAS 2.50

Calles Comerciales e Industriales 2.25Calles Residenciales y Estacionamientos 2.00

Condicion de Falla 1.50

= 2 Serviciabilidad Final

Tabla Coeficiente de transferencia de carga (J)*Soporte lateral Si No Si No Si No

ESALs en millones Con Refuerzo ContinuoHasta 0.3 2.7 3.2 2.8 3.2 - -0.3 – 1 2.7 3.2 3.0 3.4 - -1 – 3 2.7 3.2 3.1 3.6 - -3 – 10 2.7 3.2 3.2 3.8 2.5 2.910 – 30 2.7 3.2 3.4 4.1 2.6 3.0más de 30 2.7 3.2 3.6 4.3 2.6 3.1

= 3.2 Coeficiente de transferencia de carga

Tabla: Valores recomendados del coeficiente de drenaje (Cd) para el diseño*Cd

Calificación < 1% 1 – 5 % 5 – 25 % > 25 %Excelente 2 horas 1.25 – 1.20 1.20 – 1.15 1.15 – 1.10 1.10Bueno 1 día 1.20 – 1.15 1.15 – 1.10 1.10 – 1.00 1.00

Regular 1 semana 1.15 – 1.10 1.10 – 1.00 1.00 – 0.90 0.90Pobre 1 mes 1.10 – 1.00 1.00 – 0.90 0.90 – 0.80 0.80

Muy pobre Nunca 1.00 – 0.90 0.90 – 0.80 0.80 – 0.70 0.70

= 0.7 Coeficiente de drenaje

Con pasadores con o sin refuerzo de

Sin pasadores (fricción entre

Tiempo transcurrido para que el

Porcentaje de tiempo en que la estructura del pavimento esta expuesta a niveles de humedad cercanas a la

𝑆_0

𝑃_𝑡

J

𝐶_𝑑

𝑷_𝒕

Espesor de Base = 20 cm Asumidos

Espesor de Losa = 20 cm Asumidos OK

DATOS PARA DISEÑO DE JUNTASJUNTAS LONGITUDINALES DE ARTICULACIÓN

Diametro del pasador en acero corrugado d 1/2 pulgEsfuerzo de fluencia del acero fy 4200 kg/cm2ancho de la losa a 2 mPeso volumetrico del concreto 2400 Kg/m3Coeficiente de rozamiento con la subrasante , varia f 2Esfuerzo de adherencia, barra corrugada 29,lisa 14 29

JUNTAS DE DILATACIÓN

Diametro del pasador desde 3/4" a 11/2" d 3/4 pulgCarga de Diseño en ton CD 11.25

FS 1tipo de Eje simple o tandem tandem (escribir en minuscula)Esfuerzo de adherencia, barra corrugada 29,lisa 14 14

factor de seguridad según tipo de trafico pesado 1.2; moderado 1.1; normal 1

𝐶_𝑑

Numero de Cargas de 18 kips (80 kN) previstas según el estudio de transito

Tipo

Calles y Caminos VecinalesCaminos

Principales y Autopistas

(escribir en minuscula)

DISEÑO DE PAVIMENTO RIGIDO METODO AASHTO

Ecuacion Fundamental AASHTO para el Diseño de Pavimentos Rigidos

Donde:

= Numero de Cargas de 18 kips (80 kN) previstas= Es el valor de Z (area bajo la curva de distribucion) correspondiente a la curva estandarizada, para una confiabilidad R= Desvio estandar de todas las variables= Espesor de la losa del pavimento en Pulg.= Perdida de Serviciabilidad prevista en el diseño= Serviciabilidad Final= Modulo de Rotura del Concreto en psi= Coeficiente de transferencia de carga= Coeficiente de drenaje= Modulo de elasticidad del concreto, en psi= Modulo de reaccion de la sub rasante (coeficiente de balastro), en pci(psi/pulg)

𝐿𝑜𝑔𝑊_18= _ _0+7.35 ( +1)−0.06+ (𝑍 𝑅∗𝑆 ∗𝐿𝑜𝑔 𝐷 𝐿𝑜𝑔 ∆ /(4.5−1.5))/((1.624𝑃𝑆𝐼 ∗ 〖 10 〗 ^7)/( +1)^8.46 )𝐷+(4.22−0.32 _ ) [(∗𝑃 𝑡 ∗𝐿𝑜𝑔 ′〖 〗𝑆 _ _ ( ^0.75−1.132))/(215.63 [ ^0.75−18.42/[ _ /𝐶∗𝐶 𝑑∗ 𝐷 ∗𝐽∗ 𝐷 𝐸 𝐶]^0.25 ] )]𝑘

𝑊_18

∆𝑃𝑆𝐼

𝑍_𝑅𝑆_0D

𝑃_𝑡〖𝑆′〗_𝐶J𝐶_𝑑𝐸_𝐶K

1.- DETERMINACION DEL PERIODO DE ANALISISDe la siguiente tabla tenemos:

Tabla Períodos de análisis*

CLASIFICACIÓN DE LA VÍAUrbana de alto volumen de tráfico 30 – 50Rural de alto volumen de tráfico 20 – 50

Pavimentada de bajo volumen de tráfico 15 - 25No pavimentada de bajo volumen de tráfico 10 – 20

*Guía AASHTO “Diseño de estructuras de pavimentos, 1993”.PERIODO DE ANALISIS : 25 AÑOS

2.- CONFIABILIDAD R

CLASIFICACION FUNCIONAL URBANO RURALInterestatal y otras Autopistas 85 - 99.9 80 - 99.9 R = 95Arterias Principales 80 - 99 75 - 95Colectoras 80 - 95 75 - 95 Zr = -1.645Locales 50 - 80 50 - 80

DESVIACION ESTANDAR TOTAL (So)CON VARIANZA DEL TRANSITO FUTURO 0.39SIN VARIANCIA DEL TRANSITO FUTURO 0.34

So = 0.39

PERÍODO DE ANÁLISIS (AÑOS)

CONFIABILIDAD SUGERIDA (R%)

3.- CONDICIONES DE TRANSITO ESALESAL (Previsto) = 34E+3 ESAL (Diseño) = 7.07E+05

4.- PERDIDA DE SERVICIABILIDADCLASIFICACIONAUTOPISTAS 3.00

4.5 COLECTORAS 2.50Calles Comerciales e Industriales 2.25

2 Calles Residenciales y Estacionamientos 2.00Condicion de Falla 1.50

2.5

5.- CARACTERISTICAS DEL CONCRETOResistencia del Concreto f´c = 210 Kg/cm2 231

46.200 Kg/cm2 670.039 lb/pulg2 (psi)

189983.55191963 Kg/cm2 2755331.4535 lb/pulg2 (psi)

6.- COEFICIENTE DE DRENAJE CdTabla: Valores recomendados del coeficiente de drenaje (Cd) para el diseño*

Cd

Calificación < 1% 1 – 5 % 5 – 25 % > 25 %Excelente 2 horas 1.25 – 1.20 1.20 – 1.15 1.15 – 1.10 1.10

Bueno 1 día 1.20 – 1.15 1.15 – 1.10 1.10 – 1.00 1.00Regular 1 semana 1.15 – 1.10 1.10 – 1.00 1.00 – 0.90 0.90Pobre 1 mes 1.10 – 1.00 1.00 – 0.90 0.90 – 0.80 0.80

Tiempo transcurrido para

que el suelo libere el 50 % de su agua libre

Porcentaje de tiempo en que la estructura del pavimento esta expuesta a niveles de humedad cercanas a la

saturación.

∆𝐏𝐒𝐈∆𝐏𝐒𝐈= 𝑷𝑺𝑰〖 〗 _ −𝑰𝑵𝑰𝑪𝑰𝑨𝑳

𝑷𝑺𝑰〖 〗 _𝑭𝑰𝑵𝑨𝑳𝑷𝑺𝑰〖 〗 _𝑰𝑵𝑰𝑪𝑰𝑨𝑳=

𝑷𝑺𝑰〖 〗 _𝑭𝑰𝑵𝑨𝑳

∆𝑷𝑺𝑰=

′〖𝑆〗 _𝐶=𝐸_𝐶 =

𝑪_𝒅 =

𝑷𝑺𝑰〖 〗 _𝑭𝑰𝑵𝑨𝑳=

′〖𝑆〗 _𝐶=.𝐸_𝐶

=

𝑓_( (90 𝑐))=𝑑𝑖𝑎𝑠

Muy pobre Nunca 1.00 – 0.90 0.90 – 0.80 0.80 – 0.70 0.70

7.- COEFICIENTE DE TRANSFERENCIA DE CARGATabla Coeficiente de transferencia de carga (J)*

Si No Si No Si NoTipoCon Refuerzo Continuo

Hasta 0.3 2.7 3.2 2.8 3.2 - -0.3 – 1 2.7 3.2 3.0 3.4 - -1 – 3 2.7 3.2 3.1 3.6 - -3 – 10 2.7 3.2 3.2 3.8 2.5 2.910 – 30 2.7 3.2 3.4 4.1 2.6 3.0

más de 30 2.7 3.2 3.6 4.3 2.6 3.1

3.2

8.- CARACTERISTICAS DEL SUELO DE FUNDACION Y LA BASECBR (suelo de Fundacion) = 5 %

Espesor de Base = 20 cm 7.87 in granularksr (subrasante) = 3.92 Kg/cm3 141.97 pci

kc (módulo reacc.comb.) = 5.0712592 Kg/cm3 183.45 pci

9.- DE LA ESTRUCTURA DE PAVIMENTOEspesor de Base = 20 cm 7.87 in

Espesor de Losa = 20 cm 7.87 in

10.- RESULTADOSEspesor de Base = 20cm 7.87401575inEspesor de Losa = 20cm 7.87401575in

Ecuacion de Verificacion = 706766.19456916 OK

Soporte ESALs en millones

Con pasadores con o sin refuerzo de temperatura

Sin pasadores (fricción entre agregados) Calles y

Caminos VecinalesCaminos

Principales y Autopistas

J =

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Base

Carpeta de Rodadura

Distribución en altura de las Capas

Altu

ra (

cm.)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Base

Carpeta de Rodadura

Distribución en altura de las Capas

Altu

ra (

cm.)

DISEÑO DE PAVIMENTO RIGIDO METODO AASHTO

Es el valor de Z (area bajo la curva de distribucion) correspondiente a la curva estandarizada, para una confiabilidad R

%

0.70

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Base

Carpeta de Rodadura

Distribución en altura de las Capas

Altu

ra (

cm.)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Base

Carpeta de Rodadura

Distribución en altura de las Capas

Altu

ra (

cm.)

DISEÑO DE JUNTAS

1.1 CONCEPTOS FUNDAMENTALES

1.2 JUNTAS LONGITUDINALES DE ARTICULACIÓN

Las juntas son discontinuidades producidas adrede en el concreto para disipar las tensiones en la estructura del pavimento.Tensiones excesivas se producen debido a contracción de fraguado del concreto, dilatación y contracción térmica.

Las juntas longitudinales se instalan para controlar el agrietamiento longitudinal; su ubicación coincide con el eje de la vía, su ubicación no debe ser mayor que 4 m.

Piedra Partida Granítica 6.0 4.0Piedra Partida Calcárea 6.5 4.0Grava Silícia 4.5 4.0Grava de 3/4" 4.5 4.0Canto Rodado 4.5 4.0En Pavim entos sin pasadores se recom ienda, en cualquier caso, una separación

m áxim a entre juntas transversales de 4.50 m

Tipo de Agregado Grueso"L" Separación M áxim a Juntas Transversales (m )

"A" Separación M áxim a Juntas

Longitudinales (m )

a) Espaciamiento Del pasador: <= a 0.75 m

Separacion entre pasadores SDiametro del pasador d 1/2 pulgEsfuerzo de trabajo a tension, del acero empleado como pasador fy = (Kg/cm2)4200 Distancia de la junta al borde del pasador (Variable de 3. aEspesor de la loza, en cm hPeso volumetrico del concreto, en kg/cm3 2400 Kg/m3Coeficiente de rozamiento con la subrasante , varia de 1 a fResistencia del concreto f´c 210 Kg/cm2

= 138.55 cm

b) Logitud del Pasador:

u = 23.1862027939031

= 23

L total = 46 cm

En base a los datos de espaciamiento y longitud, se asume:

Varilla corrugada de 1/2" @ 0.50 m, con una longitud de 50 cm

𝑏=(𝑑∗ _ )/𝜎 𝑡(4 )∗𝑢

fhadS t

****4** 2

t

c) Ancho y profundidad de la junta

La profundidad de la junta se debe realizar para un rango de D/3 a D/4 donde "D" es el espesor del pavimentoPara un espesor de losa de: 20.0000 cm D/3:

D/4:El ancho recomendado es de 1 cm relleno de bitumen

1.3 JUNTAS DE DILATACIÓN

a) Número de Barras Necesarias (n):

Donde:

CD = Carga de Diseño = 11.25

3.16 ton eje tandem

C = 600

n = 5.266853932584

n = 6 barras

Las juntas de dilatación, tienen por objeto disminuir las tensiones de compresión, proveyendo un espacio entre losas que permita el movimiento del pavimento cuando se expande; éstas juntas se colocan a distancias de 130 a 240 metros, o cuando la estructura del pavimento entra en contacto con otra estructura.

C = Capacidad de transmición de carga por barra.PLLANTA = Peso por llanta.

PLLANTA =

CPn LLANTA

b) Espaciamiento entre Barras:

Donde:L = 2 * b

b = 71.4375

L = 142.875

e = 28.575 28 cm

En base a los datos, se asume:

Varilla lisa de 3/4" @ 0.25 m, con una longitud de 60 cm

1.4 JUNTAS TRANSVERSALES DE CONTRACCIÓN, CONSTRUCCIÓN

El cálculo es similar al de las juntas de dilatación, asumimos la misma separación; el diámetro de la barra es:

= 2.5 1 pulg.

Las juntas de construcción se practicarán cuando el trabajo se interrumpa por más de 30 minutos o a la terminación de cada jornada de trabajo; se procurará que las juntas de construcción coincidan con las juntas de contracción. La junta de contracción con

8h

)1(*8.1

n

Le

ufsdb *4

*

Fierro liso de 1" @ 0.25 m con una longitud de 60 cm

1.5 ACERO DE TEMPERATURA

Ast = 100

Ast = 45cm.

Sin embargo, para juntas transversales en las que el objeto es transmitir cargas de una losa a otra, permitiendo que las losas se puedan abrir y cerrar, pero manteniendose a la misma altura.

Se indica además que las juntas transversales tendrán una inclinación de 15 grados sexagesimales con respecto a la perpendicular del eje de la vía. En las juntas transversales perpendiculares al eje de la vía existe el golpeo a la suspensión del vehículo

Según el RNE, norma E-060 indica que el refuerzo por contracción y temperatura deberá colocarse a una separación menor o igual a 5 veces el espesor de la losa, sin exceder a 45 cm.

Por lo que se asume acero liso de 1/4", espaciados a 0.45 m; en ambos sentidos; colocados a 5 cm de la cara superior de la losa. No debe cruzar las juntas libres del pavimento.

DISEÑO DE JUNTAS

Las juntas son discontinuidades producidas adrede en el concreto para disipar las tensiones en la estructura del

Tensiones excesivas se producen debido a contracción de fraguado del concreto, dilatación y contracción térmica.

Las juntas longitudinales se instalan para controlar el agrietamiento longitudinal; su ubicación coincide con el

topito:modificar las celdas de color según criterio

a) Espaciamiento Del pasador: <= a 0.75 m

1.2700 cm### kg/cm2

200.0000 cm20.0000 cm0.0024 kg/cm32.0000

b) Logitud del Pasador:

En base a los datos de espaciamiento y longitud, se asume:

Varilla corrugada de 1/2" @ 0.50 m, con una longitud de 50 cm

c) Ancho y profundidad de la junta

La profundidad de la junta se debe realizar para un rango de D/3 a D/4 donde "D" es el espesor del pavimento6.67

5El ancho recomendado es de 1 cm relleno de bitumen

a) Número de Barras Necesarias (n):

Las juntas de dilatación, tienen por objeto disminuir las tensiones de compresión, proveyendo un espacio entre losas que permita el movimiento del pavimento cuando se expande; éstas juntas se colocan a distancias de 130 a 240

b) Espaciamiento entre Barras:

Varilla lisa de 3/4" @ 0.25 m, con una longitud de 60 cm

El cálculo es similar al de las juntas de dilatación, asumimos la misma separación; el diámetro de la barra es:

Las juntas de construcción se practicarán cuando el trabajo se interrumpa por más de 30 minutos o a la terminación de cada jornada de trabajo; se procurará que las juntas de construcción coincidan con las juntas de contracción.

topito:la longitud de la varilla debera ser tomada en funcion al cuadro N° 01

Fierro liso de 1" @ 0.25 m con una longitud de 60 cm

Sin embargo, para juntas transversales en las que el objeto es transmitir cargas de una losa a otra, permitiendo

Se indica además que las juntas transversales tendrán una inclinación de 15 grados sexagesimales con respecto a la perpendicular del eje de la vía. En las juntas transversales perpendiculares al eje de la vía existe el golpeo a

Según el RNE, norma E-060 indica que el refuerzo por contracción y temperatura deberá colocarse a una separación

Por lo que se asume acero liso de 1/4", espaciados a 0.45 m; en ambos sentidos; colocados a 5 cm de la cara superior de la losa. No debe cruzar las juntas libres del pavimento.

topito:a longitud de la varilla debera ser tomada en funcion al cuadro N° 01