Análisis Comparativo de Diseño para Pavimentos Rígidos entre las Metodologías Empírica y Empírico-Mecanicistas
Fecha
2018-12
Profesor Guía
Formato del documento
Tesis
ORCID Autor
Título de la revista
ISSN de la revista
Título del volumen
Editor
Universidad de Valparaíso
ISBN
ISSN
item.page.issne
item.page.doiurl
Departamento o Escuela
Escuela de Ingenieria Civil
Determinador
Recolector
Especie
Nota general
Resumen
Respecto al espesor de losa v/s el porcentaje de CBR de la subrasante:
- En el AASHTO 98 para volúmenes de transito de a 5 a 45 millones de ejes equivalentes respecto al CBR los resultados indicaron que a mayor calidad de subrasante se obtienen diseños con espesores menores y a medida que disminuye el CBR se obtuvieron mayores espesores. Sin embargo para tránsito entre 45 a 90 millones de ejes equivalentes los espesores obtenidos se mantuvieron constantes, esto quiere decir que, a diferentes calidades de subrasante, se obtuvo el mismo espesor. Todo esto indica que el comportamiento de las curvas tuvo una tendencia de igualar los espesores independiente mente de la calidad de la subrasante.
- Con el método AASHTO 93 para una misma carga de transito se obtuvo una diferencia de hasta 2 cm en el espesor de losas, en todo rango de 5 a 90 millones de ejes equivalentes a medida que aumentaba la calidad de la subrasante se requieren menores espesores.
- En el método PCA, para el caso de pavimentos sin barras de traspaso, el espesor disminuye desde 23 a 20 cm, a medida que aumenta el porcentaje de CBR. En cuanto a los criterios de diseño, se puede decir que para calidades de CBR de hasta un 10% el que controla es el criterio de fatiga, y para CBR entre 10 y 35% el criterio que controla es el de erosión. Para el caso de pavimentos con barras de traspaso el comportamiento es igual al caso anterior, es decir, a medida que aumenta el porcentaje de CBR disminuye el espesor, entre 3 y 4 [cm], y los comportamientos de los criterios de erosión y de fatiga tienden a ser similares.
- Para valores de CBR de la subrasante entre 15 y 35% se obtuvieron diferencias de espesor de losa hasta 3 cm, el cual, los mayores espesores se lograron con el método AASHTO 93 seguido del método PCA, mientras que con AASHTO 98 se obtuvieron los menores espesores.
- Para CBR mayores a 35%, el método PCA es más sensible ya que se obtienen menores espesores que con los otros dos métodos.
- Para el caso de pavimentos con barras de traspaso, los métodos AASHTO 93 y AASHTO 98 presentan curvas similares para CBR entre 15 y 25%, aunque con AASHTO 98 se logran menores espesores de losa. Sin embargo, con el método PCA se obtiene una curva que es muy distinta a las de los otros 2 métodos, para todo el rango de CBR, entre 15 a 60%, ya que a medida que aumenta el CBR el espesor de losa disminuye significativamente, lográndose una diferencia 5 cm de espesor de losa.
Para la sensibilidad del espesor de losa v/s el módulo de rotura
- En el método PCA para el caso de pavimentos sin barras de traspaso, ante el aumento de la resistencia del hormigón de 3.3 a 3.9 [MPa] el espesor de losa disminuye de 23 a 21 [cm], mientras que desde 3.9 hasta 5.1 [MPa] el espesor se mantuvo constante en 21 [cm], es decir, el aumento de la resistencia del hormigón no influyó en el espesor de losa, por lo cual, el criterio de erosión controló el diseño. Para el caso de pavimentos con barras de traspaso, al aumentar la resistencia del hormigón desde 3.3 a 5.1 [MPa] el espesor de losa disminuye de 23 a 17 [cm], esto significa que el criterio de fatiga controló el diseño.
- Las curvas del método AASHTO 93 y del método AASHTO 98 son bastante similares, esto es, al aumentar la demanda de tránsito se requieren mayores espesores de losa. Y al aumentar la resistencia del hormigón se requieren menores espesores.
Para volúmenes bajos de tránsito y resistencia de flexo-tracción entre 4.5 y 5.1 [MPa], en el método AASHTO 93 se obtuvieron espesores que variaron de 18 a 20 [cm], mientras que con el método AASHTO 98, para las mismas condiciones, se obtuvieron espesores que variaron 16 a 19 [cm].
Para volúmenes altos de tránsito y con resistencias a la flexo-tracción del hormigón entre 4.5 a 5.1 [MPa], con en el método AASHTO 93 se obtuvieron espesores entre 29 y 31 [cm], mientras que con el método AASHTO 98 los espesores variaron entre 31 y 34 [cm]
Respecto a la sensibilidad del espesor v/s el módulo de elasticidad del hormigón
- Para volúmenes bajos y módulos de elasticidad entre 26,000 y 32,000 [Mpa], con el método AASHTO 93 se obtuvieron espesores que se mantuvieron en 19 cm de espesor, mientras que con el método AASHTO 98 los espesores tuvieron una variación de 16 a 15 [cm].
- Para volúmenes de tránsito altos y módulos de elasticidad entre 26,000 y 32,000 [Mpa], con el método AASHTO 93 se obtuvieron espesores de losa de hasta 30 cm, mientras que con el método AASHTO 98 se espesores de hasta 33 cm.
Respecto a la incidencia de la resistencia del hormigón
- Para pavimentos sin barras de traspaso, los métodos AASHTO 93 y AASHTO 98, a medida que aumenta la resistencia del hormigón se obtienen diseños con menores espesores. En el caso del método PCA, desde una resistencia de 3.6 [MPa] en adelante el espesor se mantiene constante.
- El método AASHTO 98 es más sensible a la variación de la resistencia del hormigón, ya que se obtienen menores espesores que con los otros 2 métodos, a partir de una resistencia de 4.5 [MPa]. Por otro lado, desde una resistencia de 4.8 [MPa] en adelante el método PCA el espesor de losa se mantiene constante.
- Para el caso de pavimentos con barras de traspaso los métodos AASHTO 93 y PCA disminuyen los espesores entre 3 y 4 cm, mientras que con AASHTO 98 no disminuye el espesor de losa. Entre los 3 métodos, el más conservador es AASHTO 93 y el menos es el PCA.
En cuanto al factor berma, con el método AASHTO 98, dependiendo del material de la berma, ya sea asfáltica o de hormigón, se pueden obtener disminuciones de espesores de hasta 3 cm utilizando berma de hormigón; esto se debe a que al confinar el hormigón disminuyen los esfuerzos de tracción por lo que se pueden obtener diseños con bajos espesores.
Descripción
Lugar de Publicación
Auspiciador
Palabras clave
PAVIMENTOS, AASHTO 93, MINISTERIO DE OBRAS PUBLICAS