CURSOTECNOLOGÍA PAVIMENTOS DE HORMIGÓN: PARTE 1TECNOLOGÍA PAVIMENTOS DE HORMIGÓN: PARTE 1
PATOLOGÍAS DE FALLA Y DISEÑO
Relatores:Guillermo Thenoux Z., PhDProfesor Escuela de Ingeniería
Mauricio López C., PhDProfesor Escuela de IngenieríaProfesor Escuela de Ingeniería
Santiago, Noviembre de 2007
CAPÍTULO 1: REFLEXIÓN: Proyecto PavimentaciónCAPÍTULO 1: REFLEXIÓN: Proyecto Pavimentación
CAPÍTULO 1: REFLEXIONES: Proyecto Pavimentación
v PROYECTO DISEÑO VIAL
v PROYECTO DISEÑO DE PAVIMENTOS
vCONSTRUCCIÓN
CAPÍTULO 1: REFLEXIONES: Proyecto Pavimentación
v PROYECTO DISEÑO VIAL
v PROYECTO DISEÑO DE PAVIMENTOS
vCONSTRUCCIÓN
v PROYECTO DE MANTENIMIENTO
El plan de mantenimiento de un proyecto depavimentación debería ser elaborado y presentado juntoal proyecto deingenieríapero,……
v PROYECTO DE MANTENIMIENTO
El plan de mantenimiento de unproyecto de pavimentación deberíaser elaborado y presentado junto alser elaborado y presentado junto alproyecto de ingeniería pero, …
hay que recordar que un proyecto deingeniería se diseña asumiendo uningeniería se diseña asumiendo ungran número de hipótesis de lascuales el diseñador no tiene control oun grado de confiabilidad que permitaacotar márgenes de error.
v PROYECTO DE MANTENIMIENTO
El plan de mantenimiento de unproyecto de pavimentación deberíaser elaborado y presentado junto alser elaborado y presentado junto alproyecto de ingeniería pero, …
hay que recordar que un proyecto deingeniería se diseña asumiendo uningeniería se diseña asumiendo ungran número de hipótesis de lascuales el diseñador no tiene control oun grado de confiabilidad que permitaacotar márgenes de error.
Es justamente por esta razón que una vez que el proyecto entra en servicio este debe serincorporado a un plan de manejo de información y decisiones. Es decir, a un Sistema deGestión de Pavimentos.
Sin embargo, el menor costo de mantenimiento futuro se logra construyendo bien ycontrolando los pesos de los vehículos pesados
CAPÍTULO 2: PATOLOGÍAS DE FALLAS DE PAVIMENTOS JPCPCAPÍTULO 2: PATOLOGÍAS DE FALLAS DE PAVIMENTOS JPCP
q FALLAS
2.1 DEFINICIONES
q FALLAS
El diseño, construcción y mantenimiento depavimentos de hormigón busca, prevenir,controlar o limitar las fallas que pueden ser
ó (…)
v Desconocimiento delproyectista, constructor y
q COLAPSOS
controlar o limitar las fallas que pueden sermodeladas.
proyectista, constructor yoperador.
v Decidía y falta de control porfalta de gestión y liderazgo
v Traición a la profesión poradmitir corrupción.q COLAPSOS
La presencia de un colapso de pavimento sedebe únicamente a un error de ingeniería dediseño, construcción o mantenimiento ó (…).
admitir corrupción.v Tonteras … Ejemplos
q FALLAS PREMATURAS y COLAPSOS
También puede ocurrir por:
v Desconocimiento del proyectista, constructor y operador.operador.
v Decidía y falta de control por falta de gestión y liderazgo en obraobra
v Tonteras … Ejemplos
v Traición a la profesión por admitir corrupción.
2.2 FACTORES QUE AFECTAN EL DESEMPEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS
Las fallas a las que puede presentar un pavimento de hormigón pueden clasificarse yordenarse de diferentes formas. En la presente sección se analizan los distintos tipos defallas según su origen y los factores que determinan la perdida de la condición Funcional
RÍGIDOS
fallas según su origen y los factores que determinan la perdida de la condición Funcionaly/o condición Estructural de un pavimento.
v Factores Estructurales que Inducen Tensiones en que Inducen Tensiones en Pavimentos Rígidos
v Factores Condicionales v Factores Condicionales que Afectan el Desempeño y Durabilidad de Pavimentos Rígidos
2.2.1 Factores que Inducen Tensiones en Pavimentos RígidosEste tipo de factores inducen tensiones al hormigón produciendo fallas estructurales que
q Cargas
Este tipo de factores inducen tensiones al hormigón produciendo fallas estructurales quereducen la condición estructural (y condición funcional del pavimento). Algunas de estascondiciones pueden ser modeladas para obtener las tensiones de trabajo.
qAlabeo Térmico (+ Carga Tránsito) •Retracción térmica
•Fricción por contracciónq Diferenciales de Temperatura:
•Levantamiento de losas
•Rotura de juntas
• Heterogeneidad de Compactación• Deformación Resiliente
q Grietas por Variaciones en la Resistencia de Subbase y Subrasante
• Deformación Resiliente
q Grietas Asociadas a Problemas de Drenaje
• Filtraciones de agua en juntas y grietas• Filtraciones de agua en juntas y grietas• Diseño drenaje o problemas de drenaje
q Cargas de Vehículos PesadosEn teoría, asumiendo que no se presentanEn teoría, asumiendo que no se presentancondiciones especiales que modifiquen lashipótesis de diseño las grietas por efecto decargas de tránsito podrán ser grietas de borde ode esquina. Las tensiones de trabajo pueden serestimadas por Westergard (*) o programa deestimadas por Westergard (*) o programa deelementos finitos .
Nota: AASHTO no modela estos estado detensiones.tensiones.
q CARGA DE ESQUINA(Corner: c)
d
6.0
d
−=
6.0
2
21
3l
ah
PCσ
El máximo momento se produce a:
d = 2.38 (a x l ) 0.5
La tensión calculada asume “cero”transferencia de carga (*)
q CARGA DE BORDE (Edge : e)
Carga de Borde y Medio Borde
803.0 alP
−
+
×= 034.0666.0log4803.0
2 la
al
hP
eσ Carga de Borde
+
+
×= 650.0282.0log4803.0
2 la
al
hP
eσ Carga Medio Borde lah
q Grietas por Alabeo Térmico ( + Carga de Tránsito)También, en teoría y asumiendo que no seTambién, en teoría y asumiendo que no sepresentan condiciones especiales quemodifiquen las hipótesis de diseño, lasgrietas por efecto combinado de cargas detránsito y alabeo térmico podrán generartránsito y alabeo térmico podrán generargrietas transversales en el tercio central dela losa dependiendo de su largo y espesor(peso) de losa y el diferencial térmico.
1. Las tensiones de alabeo se producen por diferenciales térmicos y debido al peso propio de la
Ø 4 Consideraciones Especiales
1. Las tensiones de alabeo se producen por diferenciales térmicos y debido al peso propio de lalosay paraunmismoespesor delosa las tensionessolodependendel largo.
% lo
sas
agrie
tada
s L1L1L1 > L2 > L3L1 > L2 > L3
% lo
sas
agrie
tada
s
L2L2
% lo
sas
agrie
tada
s
ESAL
L3L3
2. Las tensiones de alabeo son independientes de las tensiones de carga pero, estas se puedensuperponer. La superposición de tensiones de alabeo con tensiones de carga no se utiliza en
ESAL
superponer. La superposición de tensiones de alabeo con tensiones de carga no se utiliza enlos modelosdefatiga debido aque la frecuenciadelos ciclos térmicos son muchomenoresa lafrecuenciadelos ciclos decarga.
3. Longitudes de alabeo aumentan cuando se utiliza CTB, debido a que las subbases granularestienen unpequeño valor deresiliencia que permite acomodarenparte el alabeo.tienen unpequeño valor deresiliencia que permite acomodarenparte el alabeo.
Base Granular
BTC
4. Las tensiones de alabeo se reducen cuando se utilizan barras de traspaso de carga ybarras longitudinales.barras longitudinales.
q Diferenciales de Temperatura
Los diferenciales de temperatura día-noche y verano-invierno pueden llegar a ser la primeracausa de manifestación de una falla prematura. Los principales efectos de los diferencialestérmicos son:
Ø Tensiones por tracción térmicaØ Tensiones por tracción térmica
ØTensiones por fricción por contracción
ØTensiones por compresión y “pandeo”de losas
ØTensiones en borde de juntas
q Diferenciales de Temperatura:
También, influirá en la probabilidad de falla
ØTensiones en borde de juntas
También, influirá en la probabilidad de fallapor diferencial de temperatura la épocaque se construyó y el diferencial térmicocon el primer invierno o verano queenfrente el pavimento.enfrente el pavimento.
Ø Grietas por Retracción Térmica
Coeficiente de Expansión Térmica = 9.4 x 10-6 –10.4 x 10-6 /ºCCoeficiente de Expansión Térmica = 9.4 x 10-6 –10.4 x 10-6 /ºC
∆L = α ∆T x L à
Longitudinal
Transversal
Longitudinal
Ø Grietas por Retracción Térmica
Ø Grietas por fricción por contracción
La patología de grietas por fricción por contracción son similares a las de retracción térmicaLa patología de grietas por fricción por contracción son similares a las de retracción térmica
a) Largo delosa menora 25–30mnodesarrollan tensionesdecontracción significativo.
b) El coeficiente defricción enla interfase losa / subbase es función dela resistenciaal corte delb) El coeficiente defricción enla interfase losa / subbase es función dela resistenciaal corte delmaterial granular delasubbase.
c) Las tensionescriticas secalculan:
σc = W x L x f / (24 x h)
L/2
σc = Máxima tensión por fricción (psi)W = Peso losa (psf) L = Largo losa (ft) L/2
σc
L = Largo losa (ft)h = Espesor losa (in)f = Factor de calibración (aproximadamente 15)
Nota: Las variaciones térmicas siempre se producen en grado de alabeo y por lo tanto no se desarrollaunafricción nouniforme, porlocualel factor “f”debe sercorregido enfunción del largodelalosa.
ØGrietas por expansión y dilataciónEste tipo de grietas tiende a producir un colapso inmediato y tienden a ocurrir conmayor probabilidad cuando se utilizan trenes de pavimentación.à (Explicar en clase)mayor probabilidad cuando se utilizan trenes de pavimentación.à (Explicar en clase)
à Desconche de juntas por punzonamientoØ Rotura de juntas
1 2
Ø Rotura de juntas (Spalling)
Ø Rotura de juntas y grietas tipo Blow Ups
Ø Blow Up de Juntas
Ø Blow Up de GrietaØ Blow Up de Grieta
2.2.1 Factores que Inducen Tensiones en Pavimentos RígidosEste tipo de factores inducen tensiones al hormigón produciendo fallas estructurales que
q Cargas
Este tipo de factores inducen tensiones al hormigón produciendo fallas estructurales quereducen la condición estructural (y condición funcional del pavimento). Algunas de estascondiciones pueden ser modeladas para obtener las tensiones de trabajo.
qAlabeo Térmico (+ Carga Tránsito) •Retracción térmica
•Fricción por contracciónq Diferenciales de Temperatura:
•Levantamiento de losas
•Rotura de juntas
• Heterogeneidad de Compactación• Deformación Resiliente
q Grietas por Variaciones en la Resistencia de Subbase y Subrasante
• Deformación Resiliente
q Grietas Asociadas a Problemas de Drenaje
• Filtraciones de agua en juntas y grietas• Filtraciones de agua en juntas y grietas• Diseño drenaje o problemas de drenaje
q Deformación Resiliente de Subbases por Efecto de Compactación
Dependiendo de la homogeneidad y calidadDependiendo de la homogeneidad y calidaddel trabajo de compactación de la subrasantese podrápresentar unadeformación resilientela que aún siendo imperceptible al ojo
1.0 1.5 la que aún siendo imperceptible al ojohumano producirá inestabilidad de la losa.àExplicar mejor enclase
σ
1.5 – 2.0 2.0
σ dMr = σd
εr
1
Μ R
ε1εP
εR
Ø Deformación Resiliente x Heterogeneidad Compactación de SB (+ SR)
Principales Hipótesis Modelos Analíticos
q Grietas por Deformación Resiliente Subrasante (y Subbase)
Principales Hipótesis Modelos Analíticos
E1>>E2HIPOTESIS 1: Capa E1 toma un alto porcentaje de los esfuerzos
HIPOTESIS 2: El valor de soporte de la subrasante se modela con el valor k, el cualHIPOTESIS 2: El valor de soporte de la subrasante se modela con el valor k, el cualrepresenta el suelo como una “cama” de resortes de constante “k”
E1Hormigón
E2Subbase
Subrasante k
Nota: Huang y Sharpe, proponencorregirk, considerando la flexibilidadde la losaen conjuntocon las propiedadesNota: Huang y Sharpe, proponencorregirk, considerando la flexibilidadde la losaen conjuntocon las propiedadesmecánicas delsuelode soporte. Basados en ecuaciones de regresión conalta dispersión.
q Grietas por Variación de Deformación Resiliente Subrasante y (SB)
La variación de deformación de la subrasante ocurre por variabilidad propia de los suelos yLa variación de deformación de la subrasante ocurre por variabilidad propia de los suelos yvariabilidad del proceso decompactación enla preparación dela subrasante.
Dependiendo del tipo de suelo y la magnitud de la carga y, la preparación de lasubrasante, la deformaciónresiliente de un suelopuedeser imperceptibleosignificativa.subrasante, la deformaciónresiliente de un suelopuedeser imperceptibleosignificativa.
q Deformación Resiliente de Subrasante
q Deformación Resiliente de Subrasante
Confinamiento de borde y de terraplén
q Grietas Asociadas a Problemas de DrenajeLos problemas de drenaje se traduce en cambios de humedad de forma heterogénea enLos problemas de drenaje se traduce en cambios de humedad de forma heterogénea enel suelo de apoyo, principalmente entorno a juntas (y grietas) y también puede producirsaturación del suelode apoyo y reducir significativamente la resistenciaen algunos tiposde suelos. Parareducir el efecto negativo de esteproblemase debe:
v Sellar en juntas y grietasv Diseño drenaje de aguas superficiales y agua subterránea.v Para zonas con Ciclos Hielo –Deshielo utilizar además materiales no “heladizos”v Para zonas con Ciclos Hielo –Deshielo utilizar además materiales no “heladizos”
Ø Problemas de Drenaje
2.2 FACTORES CONDICIONALES QUE AFECTAN EL DESEMPEÑO Y DURABILIDAD DE PAVIMENTOS RÍGIDOSDURABILIDAD DE PAVIMENTOS RÍGIDOS
Este tipo de factores afectan la condición funcional de un pavimento y aminoran sucapacidad estructural reduciendo en conjunto el desempeño y durabilidad del pavimento.
q Calidad del hormigón Ø Pulimiento (Polishing)
Ø Peladuras (Scaling)
Ø Perdida de agregado (Ravelling)Ø Perdida de agregado (Ravelling)
Ø Otras (desintegración x: Reacción Álcali Cemento, ciclos de Congelamiento, Ataques Químicos, …)
Ø Escalonamiento de juntasq Comportamiento de juntasØ Grieta de retracción por aserrado tardíoØ Grieta de retracción por aserrado tardío
Ø Desconches por efecto del aserrado
Ø Separación de juntas
q Calidad del hormigón
Existen innumerables formas de fallos que se pueden derivar exclusivamente de la calidad delExisten innumerables formas de fallos que se pueden derivar exclusivamente de la calidad delhormigón. Losprincipales tipos defallas que semanifiestan son:Ø Pulimiento (Polishing)Ø Peladuras (Scaling)Ø Perdida de agregado (Ravelling)Ø Segregación
Ø Otras (desintegración x: Reacción Álcali Cemento, ciclos de Congelamiento, Ataques Químicos, …)
Las fallas pueden tener su origen en los materiales o en el diseño, preparación, construcción ycuidados posteriores:
Ataques Químicos, …)
Ø Selección y dosificación de materialesØ MezcladoØ Transporte y vaciado
cuidados posteriores:
Ø Transporte y vaciadoØ Vibrado y compactaciónØ Cuidado del Fraguado (curado)Ø Cuidado del Endurecimiento (curado)Ø Cuidado del Endurecimiento (curado)
Estaúltima temática seveenmásdetalleenParte2 del curso
Dosificación del Hormigón y Cuidado Posterior
Ciclos de Congelamiento Ciclos de CongelamientoCiclos de Congelamiento Ciclos de Congelamiento
Agrietamiento de Lechada por Retracción Superficial
Resistencia Mecánica del Hormigón
Ø Escalonamiento de juntasq Comportamiento de las juntas
Escalonamiento
q Comportamiento de las juntas à Bombeo y Escalonamiento
EscalonamientoBombeo EscalonamientoBombeo
q Comportamiento de las juntas ØGrieta de retracción por aserrado tardío
q Comportamiento de las juntas ØDesconches por efecto del aserrado
à Aserrado“Ventana” de
Con
cret
e Se
t
“Ventana” de Corte
Muy tarde:
Muy temprano:Pérdida de
Con
cret
e Se
tMuy tarde:Aparición de grietas erráticas
Pérdida de material
en la junta
Time4 y 12 horas (¿…?)
Protección con Aspillera del Aserrado
q Comportamiento de las juntas Ø Separación de juntas
Ejemplos:
Ø Por fuerza lateral
Ø Por rotura de barras de amarreØ Por rotura de barras de amarre
Ø Por falta confinamiento
v ¿Cuál falla controla el umbral de diseño?
PSI
55
4
33
2
Umbral de Serviciabilidad1Ejes Equivalente
CAPÍTULO 3: DISEÑO ESTRUCTURAL àAASHTO 93
Evolución Método AASHTO q 1961 AASHO Interim Guideq 1961 AASHO Interim Guide
q 1972 Primera Revisión
q 1981 Segunda Revisión
q 1986 Versión nueva modificada (*)
q 1993 Primera revisión (**)
q 1998 Modificación parte hormigón
q 2003 Versión completamente modificada.
q 2000 à 2002 à 2006 (¿.....?)
CAPÍTULO 3: DISEÑO ESTRUCTURAL àAASHTO 93
+
−
−
+−+×+×=10 5.15.4
log
06.0)1(log35.7)(log
pp
DSZW
fi
+
+×+
+−+×+×=
46.8
7101810
)1(10624.1
106.0)1(log35.7)(log
D
DSZW oR
( )
−××
−××××−+
25.075.0
75.0
10
/
42.1863.215
)132.1(log)32.022.4(
c
dmff
kEDJ
DCRp
( ) / ckE
W18= Ejes Equivalentes Acumulados
CAPÍTULO 3: DISEÑO ESTRUCTURAL àAASHTO 93
+×
−
−
+−+×+×=7
10
101810
5.15.4log
06.0)1(log35.7)(log
pp
DSZW
fi
oR +
+×+
+−+×+×=
46.8
7101810
)1(10624.1
106.0)1(log35.7)(log
D
DSZW oR
( )
−××
−××××−+
25.075.0
75.0
10
/42.18
63.215
)132.1(log)32.022.4(
c
dmff
kEDJ
DCRp
( ) / ckE
W18= Ejes equivalentes de diseño Rmf = Resistencia media flexo tracción (psi)
D = Espesor capa hormigón (in)
pi = Índice de serviciabilidad inicial
pf = Índice de serviciabilidad final
E = Módulo Elástico (psi) (4.266 x 103 psi)
kc = Módulo de reacción combinado
Zr = Nivel de Confiabilidadf
Cd = Coeficiente de drenaje
r
So = Desviación Estándar Combinada
J = Coeficiente de transferencia de carga
ØConfiabilidad
Costo a Valor Presente
Costo Total
$
Costo Total
Costos de Operación
Costos de Inversión
R (%)
Confiabilidad Optima
Confiabilidad
R (%)50 100
Ø Selección Confiabilidad
Ø Selección Variabilidad
Valores Variabilidad combinada (So) propuestos por AASHTO
Variación en la predicción del comportamiento del pavimento
Desviación Estándar
Tipo de Pavimento
Valores Variabilidad combinada (So) propuestos por AASHTO
Sin Errores de tránsito 0.34 Hormigón
0.44 Flexible
Con errores de tránsito 0.39 Hormigón
0.49 Flexible
Chile 0.35 HormigónChile 0.35 Hormigón
0.45 Flexible
CAPÍTULO 3: DISEÑO ESTRUCTURAL àAASHTO 93
+×
−
−
+−+×+×=7
10
101810
5.15.4log
06.0)1(log35.7)(log
pp
DSZW
fi
oR +
+×+
+−+×+×=
46.8
7101810
)1(10624.1
106.0)1(log35.7)(log
D
DSZW oR
( )
−××
−××××−+
25.075.0
75.0
10
/42.18
63.215
)132.1(log)32.022.4(
c
dmff
kEDJ
DCRp
( ) / ckE
W18= Ejes equivalentes de diseño Rmf = Resistencia media flexo tracción (psi)
D = Espesor capa hormigón (in)
pi = Índice de serviciabilidad inicial
pf = Índice de serviciabilidad final
E = Módulo Elástico (psi) (4.266 x 103 psi)
kc = Módulo de reacción combinado
Zr = Nivel de Confiabilidadf
Cd = Coeficiente de drenaje
r
So = Desviación Estándar Combinada
J = Coeficiente de transferencia de carga
Ø Propiedades Hormigón
Propiedades Físicas y Mecánicas
Ø f (Sc) = 4.4 – 5.5 MPa @28 díasØ ff(Sc) = 4.4 – 5.5 MPa @28 días
Ø E = 29000 MPa
Relaciones de Interés AASHTO:Relaciones de Interés AASHTO:
Ø Relación de Resistencia a la Compresión (f’c) vs Resistencia a la Flexotracción (Sc) a (psi)
cf ff 8=
cf ff 10=
Ø Relación Módulo Elástico (E) vs Resistencia a la compresión (f’ ) (psi)
cf ff 10=
cfE 57000=compresión (f’c) (psi) cfE 57000=
CAPÍTULO 3: DISEÑO ESTRUCTURAL àAASHTO 93
+×
−
−
+−+×+×=7
10
101810
5.15.4log
06.0)1(log35.7)(log
pp
DSZW
fi
oR +
+×+
+−+×+×=
46.8
7101810
)1(10624.1
106.0)1(log35.7)(log
D
DSZW oR
( )
−××
−××××−+
25.075.0
75.0
10
/42.18
63.215
)132.1(log)32.022.4(
c
dmff
kEDJ
DCRp
( ) / ckE
W18= Ejes equivalentes de diseño Rmf = Resistencia media flexo tracción (psi)
D = Espesor capa hormigón (in)
pi = Índice de serviciabilidad inicial
pf = Índice de serviciabilidad final
E = Módulo Elástico (psi) (4.266 x 103 psi)
kc = Módulo de reacción combinado
Zr = Nivel de Confiabilidadf
Cd = Coeficiente de drenaje
r
So = Desviación Estándar Combinada
J = Coeficiente de transferencia de carga
Ø Propiedades del suelo de subrasante:Módulo de Reacción de la Subrasante = kMódulo de Reacción de la Subrasante = k
q Subbase granular: PCAq Subbase granular: PCA
k = k/cm3
kc
k1
kc = [1+ (h/38)2 x (k1/ko) 2/ 3] 0.5 x ko
k = k/cm3
h = cm
1
koSubrasante
h
à Correlación CBRà Correlación CBR
CBR 50% à k1 = 13.7 k/cm3 CBR 60% à k1 = 15.6 k/cm3
k = 2.55+52.5* log(CBR) k en MPa/m, CBR en %, CBR<10
k = 46.0+9.08*( log(CBR) )4.34 k en MPa/m, CBR en %, CBR>10
CAPÍTULO 3: DISEÑO ESTRUCTURAL àAASHTO 93
+×
−
−
+−+×+×=7
10
101810
5.15.4log
06.0)1(log35.7)(log
pp
DSZW
fi
oR +
+×+
+−+×+×=
46.8
7101810
)1(10624.1
106.0)1(log35.7)(log
D
DSZW oR
( )
−××
−××××−+
25.075.0
75.0
10
/42.18
63.215
)132.1(log)32.022.4(
c
dmff
kEDJ
DCRp
( ) / ckE
W18= Ejes equivalentes de diseño Rmf = Resistencia media flexo tracción (psi)
D = Espesor capa hormigón (in)
pi = Índice de serviciabilidad inicial
pf = Índice de serviciabilidad final
E = Módulo Elástico (psi) (4.266 x 103 psi)
kc = Módulo de reacción combinado
Zr = Nivel de Confiabilidadf
Cd = Coeficiente de drenaje
r
So = Desviación Estándar Combinada
J = Coeficiente de transferencia de carga
Ø Coeficiente de Drenaje “Cd” para Subbases no tratadas de pavimentos de hormigón
Valores Recomendados para Cd
Porcentaje de Tiempo en que la Estructura presenta una Humedad cercana a la de SaturaciónHumedad cercana a la de Saturación
Calidad del drenaje < 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
Regular 1.15 – 1.10 1.10 – 1.00 1.00 – 0.90 0.90Regular 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 0.80
Muy Pobre 1.00 – 0.90 0.90 – 0.80 0.80 – 0.70 0.70Muy Pobre 1.00 – 0.90 0.90 – 0.80 0.80 – 0.70 0.70
CAPÍTULO 3: DISEÑO ESTRUCTURAL àAASHTO 93
+×
−
−
+−+×+×=7
10
101810
5.15.4log
06.0)1(log35.7)(log
pp
DSZW
fi
oR +
+×+
+−+×+×=
46.8
7101810
)1(10624.1
106.0)1(log35.7)(log
D
DSZW oR
( )
−××
−××××−+
25.075.0
75.0
10
/42.18
63.215
)132.1(log)32.022.4(
c
dmff
kEDJ
DCRp
( ) / ckE
W18= Ejes equivalentes de diseño Rmf = Resistencia media flexo tracción (psi)
D = Espesor capa hormigón (in)
pi = Índice de serviciabilidad inicial
pf = Índice de serviciabilidad final
E = Módulo Elástico (psi) (4.266 x 103 psi)
kc = Módulo de reacción combinado
Zr = Nivel de Confiabilidadf
Cd = Coeficiente de drenaje
r
So = Desviación Estándar Combinada
J = Coeficiente de transferencia de carga
ØCoeficiente “J” Corrección por Transferencia de Carga
AASHTO
Berma Asfalto Hormigón
Transferencia de Carga
Si No Si No
Tipo de Pavimento
JPCP – JRCP 3.2 3.8 – 4.4 2.5 – 3.1 3.6 – 4.2
CRCP 2.9 – 3.2 N/A 2.3 – 2.9 N/ACRCP 2.9 – 3.2 N/A 2.3 – 2.9 N/A
Ø Coeficiente “J” Corrección en Chile (***)
Valores del Coeficiente de Transferencia de Carga “J”Valores del Coeficiente de Transferencia de Carga “J”
Dispositivos de Transferncia de
Cargas
Berma con Pavimento de
Hormigón
Tipo de Base
Condición Climática
Valor “J”
Largo Paños (m)
4.5 4.5 a 6.0Cargas Hormigón 4.5 4.5 a 6.0
Si
T.C.CSuave
Rigurosa2.52.6
2.52.8
G.RSuave 2.8 2.9
Si
G.RSuave
Rigurosa2.82.9
2.93.1
No
T.C.CSuave
Rigurosa2.62.7
2.72.9
Suave 2.9 3.0G.R
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