Taller Final de Vias III
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TALLER FINAL DE VIAS III
VAGO PRINCIPAL El copia y Pega VAGO SECUAZ Sabe que el informe es copia y pega
VAGO FLOJO Y DE BUENA Cree que el informe fue hecho por los otros dos
VAGO PERDIDO El que siempre paga la impresin
Presentado a
ING. FERNANDO JOVE WILCHEZ
Docente
UNIVERSIDAD DE SUCRE
FACULTAD DE INGENIERIA
INGENIERIA CIVIL
SINCELEJO, SUCRE
2013
De un operativo de pesaje se tuvieron los siguientes datos:
VOLUMEN DE VEHICULOS COMERCIALES= 10.800.000
Ejes simples:
-
Ejes tamden:
Ejes tridem:
K-subrasante= 40 Mpa/m.
Esp- SBG= 150 mm.
K-conjunto= 49 Mpa/m.
Limite inf. Limite sup. mayoradaEjes c. 1000
comerciales
repeticiones
ESPERADAS
125 133 159,6 0,58 6.264
115 125 150 1,35 14.580
107 115 138 2,77 29.916
97,8 107 128,4 5,92 63.936
88,8 97,8 117,36 9,83 106.164
80 88,8 106,56 21,67 234.036
71,1 80 96 28,24 304.992
62,2 71,1 85,32 38,83 419.364
53,3 62,2 74,64 53,94 582.552
44,4 53,3 63,96 168,85 1.823.580
Limite inf. Limite sup. mayoradaEjes c. 1000
comerciales
repeticiones
ESPERADAS
213 231 277,2 0,96 10.368
195 213 255,6 1,94 20.952
178 195 234 3,98 42.984
160 178 213,6 14,27 154.116
142 160 192 21,42 231.336
125 142 170,4 15,54 167.832
107 125 150 22,23 240.084
88,8 107 128,4 20,52 221.616
71,1 88,8 106,56 62,81 678.348
53,4 71,1 85,32 8,69 93.852
Limite inf. Limite sup. mayoradaEjes c. 1000
comerciales
repeticiones
ESPERADAS
248 266 319,2 1,36 14.688
231 248 297,6 2,25 24.300
213 231 277,2 3,33 35.964
195 213 255,6 2,36 25.488
178 195 234 7,95 85.860
160 178 213,6 8,5 91.800
142 160 192 6,56 70.848
SI NO
Pasadores X
Bermas X
-
Modulo rotura= 4,3 Mpa.
F.S.C.=1,2.
Periodo de diseo= 20 aos.
VOL-VEH COMER= 10.800.000.
ESP-TANTEO=270 mm.
Para hallar el esfuerzo equivalente tenemos que el espesor de nuestra losa ser
de 270 mm y el K combinado es de 49 Mpa/m, con esto entramos en la tabla 6,5
del libro de montejo para pavimentos sin bermas.
Primero se realiza para ejes simples:
En esta tabla hay que hacer un interpolacin ya que nuestro valor a hallar no se
encuentra en ella por lo tanto ser de:
K-combinado esfuerzo equivalente
40 Mpa/m 1,18 Mpa.
49 Mpa/m X.
60 Mpa/m 1,10 Mpa.
Por lo tanto el valor que se halla es de equivalente= 1,144 Mpa.
Con esto hallamos el factor de relacin de esfuerzo de la siguiente manera:
Factor de relacin de esfuerzo=
=
Factor de relacin de esfuerzo = 0,27.
Ahora hallamos el factor de erosin con la tabla 6,8 de la misma manera como lo
hecho anteriormente, haciendo una interpolacin:
K-combinado factor de erosin
40 Mpa/m 2,69 Mpa.
49 Mpa/m X.
-
60 Mpa/m 2,66 Mpa.
por lo tanto el factor de erosin= 2,68.
Anlisis por fatiga:
Ahora hallamos las repeticiones admisibles con lo cual hacemos disponibilidad de
la figura 6,3 del libro ya antes mencionado.
Entran en ella con el valor de la carga mayorada, luego intersectamos con el valor
del factor de relacin de esfuerzo la lnea inclinada y proyectndola as al otro
extremo de esta figura donde nos arrojara un valor de las repeticiones admisibles,
luego se halla el porcentaje de consumo que ser:
%consumo=
Anlisis por erosin:
Se hace de la misma forma que el anlisis por fatiga pero tomando la figura 6,4
que es para pavimentos sin berma de concreto, en ella se entra con el valor de la
carga mayorada, se intersecta la lnea que se encuentra en el centro de la figura
con el valor de factor de erosin y se proyecta esta lnea hasta el extremo de la
figura, encontrando as el valor de las repeticiones admisibles, que con este valor
se halla el porcentaje de consumo:
%consumo=
Anlisis por fatiga:
Tomando la primera carga mayorada de 160 KN, nos vamos a la figura 6,3 que es
para el factor de relacin de esfuerzos, entramos con este valor, se intersecta la
lnea inclinada con un valor de factor de relacin de esfuerzo de 0,27 y al
proyectar esta lnea que se crea al extremo de esta figura encontramos valor de
repeticiones admisibles de 350.000, ahora se puede hallar el % de consumo de la
siguiente manera:
%consumo=
%consumo=
%consumo= 1,79
-
Se hace lo mismo para las siguiente cargas como se muestra en la tabla que
recopila toda esta informacin.
Hay que aclarar que cuando se entra a la figura con el valor de la carga mayorada
y se intersecta la lnea inclinada con el valor del factor de relacin de esfuerza, al
proyectar esa lnea que se forma vemos que no corta el otro extremo de la figura,
en este caso se dice que las repeticiones admisibles son ilimitadas, el pavimento
para esta carga es capaz de soportar todas las cargas a la cual va a estar
sometida sin que esta llegue a daarse.
Anlisis por erosin:
Se hace igual que el anlisis por fatiga. Tomando la primera carga mayorada de
160 KN, nos vamos a la figura 6,4 que es para el factor de erosin, entramos con
este valor, se intersecta la lnea que est en el centro con un valor de factor de
erosin de 2,68 y al proyectar esta lnea que se crea al extremo de esta figura
encontramos valor de repeticiones admisibles de 800.000, ahora se puede hallar
el % de consumo de la siguiente manera:
%consumo=
%consumo=
%consumo= 1,79
Se hace lo mismo para las siguientes cargas como se muestra en la tabla que
recopila toda esta informacin.
Hay que aclarar que cuando se entra a la figura con el valor de la carga mayorada
y se intersecta la lnea que se halla en el centro con el valor del factor de erosin,
al proyectar esa lnea que se forma vemos que no corta el otro extremo de la
figura, en este caso se dice que las repeticiones admisibles son ilimitadas, el
pavimento para esta carga es capaz de soportar todas las cargas a la cual va a
estar sometida sin que esta llegue a daarse.
-
Ejes tamdem:
Entramos en la tabla 6,5 pero ahora se toma los valores relacionados con los ejes
ya mencionados. En esta tabla hay que hacer una interpolacin ya que nuestro
valor a hallar no se encuentra en ella por lo tanto ser de:
K-combinado esfuerzo equivalente
40 Mpa/m 1,12 Mpa.
49 Mpa/m X.
60 Mpa/m 1,00Mpa.
Por lo tanto el valor que se halla es de equivalente= 1,066 Mpa.
Con esto hallamos el factor de relacin de esfuerzo de la siguiente manera:
Factor de relacin de esfuerzo=
=
Factor de relacin de esfuerzo = 0,25.
Ahora hallamos el factor de erosin con la tabla 6,8 de la misma manera como lo
hecho anteriormente, haciendo una interpolacin:
Analisis fatiga Analisis erosion
carga carga-MayoradRepet Repet % consumo Repet % dao
KN KN esperadas admisibles fatiga admisibles erosion
133 160 6.264 350.000 1,79 800.000 0,78
125 150 14.580 1.300.000 1,12 1.040.000 1,40
115 138 29.916 ilimitado 2.040.000 1,47
107 128 63.936 3.900.000 1,64
97,8 117 106.164 6.000.000 1,77
88,8 107 234.036 10.000.000 2,34
80 96 304.992 20.000.000 1,52
71,1 85 419.364 40.000.000 1,05
62,2 75 582.552 100000000 0,58
53,3 64 1.823.580 ilimitado
-
K-combinado factor de erosin
40 Mpa/m 2,94 Mpa.
49 Mpa/m X.
60 Mpa/m 2,88 Mpa.
Por lo tanto el factor de erosin= 2,91 Mpa.
Para hacer el anlisis por fatiga y por erosin se hace el mismo procedimiento que
se hizo para los ejes simple, lo nico que cambia es que cuando se entre en las
figuras 6,3 y 6,4 hay que entrar con las cargas que dice en la parte derecha de
esta que son las correspondiente a los eje tamdem. Y luego se sigue el mismo
procedimiento.
Ejes tridem:
Entramos en la tabla que suministro el docente. En esta tabla hay que hacer una
interpolacin ya que nuestro valor a hallar no se encuentra en ella por lo tanto ser
de:
K-combinado esfuerzo equivalente
40 Mpa/m 0,86 Mpa.
49 Mpa/m X.
60 Mpa/m 0,76 Mpa.
Por lo tanto el valor que se halla es de equivalente= 0,82 Mpa.
Con esto hallamos el factor de relacin de esfuerzo de la siguiente manera:
Analisis fatiga Analisis erosion
carga carga-MayoradRepet Repet % consumo Repet % dao
KN KN esperadas admisibles fatiga admisibles erosion
231 277,2 10.368 ilimitado 0 3.000.000 0,35
213 255,6 20.952 3.100.000 0,68
195 234 42.984 8.000.000 0,54
178 213,6 154.116 20.000.000 0,77
160 192 231.336 40.000.000 0,58
142 170,4 167.832 80.000.000 0,21
125 150 240.084 ilimitado
107 128,4 221.616
88,8 106,56 678.348
71,1 85,32 93.852
-
Factor de relacin de esfuerzo=
=
Factor de relacin de esfuerzo = 0,19.
Ahora hallamos el factor de erosin con la tabla que fue suministrada por el
docente de la misma manera como lo hecho anteriormente, haciendo una
interpolacin:
K-combinado factor de erosin
40 Mpa/m 2,99 Mpa.
49 Mpa/m X.
60 Mpa/m 2,92 Mpa.
Por lo tanto el factor de erosin= 2,96 Mpa.
Para hacer el anlisis por fatiga y por erosin se hace el mismo procedimiento que
se hizo para los ejes simple, lo nico que cambia es que cuando se entre en las
figuras 6,3 y 6,4 las cargas mayoradas se dividen entre 3 y as se entra cono si
fuera una carga de ejes simples y se sigue el mismo procedimiento que el de los
ejes simple.
Por lo tanto la sumatorios de estos porcentajes sern de:
Por fatiga:
%consumo= 2,91%.
Por erosin:
Analisis fatiga Analisis erosion
carga carga-MayoradRepet Repet % consumo Repet % dao
KN KN esperadas admisibles fatiga admisibles erosion
266 319,2 14.688 ilimitado 0 1.800.000 0,82
248 297,6 24.300 2.000.000 1,22
231 277,2 35.964 3.000.000 1,20
213 255,6 25.488 4.400.000 0,58
195 234 85.860 6.700.000 1,28
178 213,6 91.800 14.000.000 0,66
160 192 70.848 40.000.000 0,18
-
%Dao= 21,60%.
Por lo que vemos que se podra probar con un espesor menor.Y al hacerlo este
espesor menor nos dio de 250mm.Para esto lo comprobamos con el mismo
procedimiento que se ha hecho anteriormente por lo tanto tenemos que:
ESP-TANTEO= 250 mm.
Para hallar el esfuerzo equivalente tenemos que el espesor de nuestra losa ser
de 250 mm y el K combinado es de 49 Mpa/m, con esto entramos en la tabla 6,5
del libro de montejo para pavimentos sin bermas.
Primero se realiza para ejes simples:
En esta tabla hay que hacer una interpolacin ya que nuestro valor a hallar no se
encuentra en ella por lo tanto ser de:
K-combinado esfuerzo equivalente
40 Mpa/m 1,32 Mpa.
49 Mpa/m X.
60 Mpa/m 1,22 Mpa.
Por lo tanto el valor que se halla es de equivalente= 1,275 Mpa.
Con esto hallamos el factor de relacin de esfuerzo de la siguiente manera:
Factor de relacin de esfuerzo=
=
Factor de relacin de esfuerzo = 0,30.
Ahora hallamos el factor de erosin con la tabla 6,8 de la misma manera como lo
hecho anteriormente, haciendo una interpolacin:
K-combinado factor de erosin
40 Mpa/m 2,78 Mpa.
49 Mpa/m X.
-
60 Mpa/m 2,75 Mpa.
por lo tanto el factor de erosin= 2,77.
Se hace el mismo procedimiento que el que se hizo para el espesor de 270mm y
se tiene que:
Ejes tamdem:
Entramos en la tabla 6,5 pero ahora se toma los valores relacionados con los ejes
ya mencionados. En esta tabla hay que hacer una interpolacin ya que nuestro
valor a hallar no se encuentra en ella por lo tanto ser de:
K-combinado esfuerzo equivalente
40 Mpa/m 1,22 Mpa.
49 Mpa/m X.
60 Mpa/m 1,09Mpa.
Por lo tanto el valor que se halla es de equivalente= 1,162 Mpa.
Con esto hallamos el factor de relacin de esfuerzo de la siguiente manera:
Factor de relacin de esfuerzo=
=
Factor de relacin de esfuerzo = 0,27.
Analisis fatiga Analisis erosion
carga carga-MayoradRepet Repet % consumo Repet % dao
KN KN esperadas admisibles fatiga admisibles erosion
133 160 6.264 60.000 10,44 490.000 1,28
125 150 14.580 140.000 10,41 730.000 2,00
115 138 29.916 580.000 5,16 1.100.000 2,72
107 128 63.936 4.000.000 1,60 1.800.000 3,55
97,8 117 106.164 ilimitado 3.000.000 3,54
88,8 107 234.036 5.400.000 4,33
80 96 304.992 10.000.000 3,05
71,1 85 419.364 31.000.000 1,35
62,2 75 582.552 100.000.000 0,58
53,3 64 1.823.580 ilimitado
-
Ahora hallamos el factor de erosin con la tabla 6,8 de la misma manera como lo
hecho anteriormente, haciendo una interpolacin:
K-combinado factor de erosin
40 Mpa/m 3,01 Mpa.
49 Mpa/m X.
60 Mpa/m 2,95 Mpa.
Por lo tanto el factor de erosin= 2,98 Mpa.
Haciendo el mismo procedimiento tenemos que:
Ejes tridem:
Entramos en la tabla que suministro el docente. En esta tabla hay que hacer una
interpolacin ya que nuestro valor a hallar no se encuentra en ella por lo tanto ser
de:
K-combinado esfuerzo equivalente
40 Mpa/m 0,93 Mpa.
49 Mpa/m X.
60 Mpa/m 0,83 Mpa.
Por lo tanto el valor que se halla es de equivalente= 0,885Mpa.
Con esto hallamos el factor de relacin de esfuerzo de la siguiente manera:
Analisis fatiga Analisis erosion
carga carga-MayoradRepet Repet % consumo Repet % dao
KN KN esperadas admisibles fatiga admisibles erosion
231 277,2 10.368 ilimitado 300.000 3,46
213 255,6 20.952 480.000 4,37
195 234 42.984 800.000 5,37
178 213,6 154.116 1.600.000 9,63
160 192 231.336 2.300.000 10,06
142 170,4 167.832 5.000.000 3,36
125 150 240.084 13.000.000 1,85
107 128,4 221.616 40.000.000 0,55
88,8 106,56 678.348 ilimitado
71,1 85,32 93.852
-
Factor de relacin de esfuerzo=
=
Factor de relacin de esfuerzo = 0,21.
Ahora hallamos el factor de erosin con la tabla que fue suministrada por el
docente de la misma manera como lo hecho anteriormente, haciendo una
interpolacin:
K-combinado factor de erosin
40 Mpa/m 3,06 Mpa.
49 Mpa/m X.
60 Mpa/m 2,99 Mpa.
Por lo tanto el factor de erosin= 3,03 Mpa.
Haciendo el mismo procedimiento tenemos que:
Por lo tanto la sumatorios de estos porcentajes sern de:
Por fatiga:
%Consumo= 27,61%.
Por erosin:
%Dao= 69,85%.
Si disminuimos el espesor nos daremos cuenta que el pavimento no ser capaz de
resistir las cargas a las que estar sometido.
Analisis fatiga Analisis erosion
carga carga-MayoradRepet Repet % consumo Repet % dao
KN KN esperadas admisibles fatiga admisibles erosion
266 319,2 14.688 ilimitado 0 890.000 1,65
248 297,6 24.300 1.300.000 1,87
231 277,2 35.964 1.900.000 1,89
213 255,6 25.488 3.600.000 0,71
195 234 85.860 6.000.000 1,43
178 213,6 91.800 10.000.000 0,92
160 192 70.848 21.000.000 0,34
-
Ahora lo hacemos con los mismos datos pero cambiando esto:
Se propone un espesor de tanteo del pavimento de 270mm, entonces tenemos
que:
Primero se realiza para ejes simples:
equivalente= 1,144 Mpa
Factor de relacin de esfuerzo = 0,27. Sabemos que son los mismo que el anterior
Ahora hallamos el factor de erosin con la tabla 6,7:
K-combinado factor de erosin
40 Mpa/m 2,44 Mpa.
49 Mpa/m X.
60 Mpa/m 2,43 Mpa.
Por lo tanto el factor de erosin= 2,44.
Se realiza el procedimiento ya descrito en los anteriores ejercicios por lo tanto:
SI NO
Pasadores X
Bermas X
Analisis fatiga Analisis erosion
carga carga-MayoradRepet Repet % consumo Repet % dao
KN KN esperadas admisibles fatiga admisibles erosion
133 160 6.264 330.000 1,90 4.100.000 0,15
125 150 14.580 1.100.000 1,33 6.800.000 0,21
115 138 29.916 ilimitado 13.000.000 0,23
107 128 63.936 20.000.000 0,32
97,8 117 106.164 40.000.000 0,27
88,8 107 234.036 100.000.000 0,23
80 96 304.992 ilimitado
71,1 85 419.364
62,2 75 582.552
53,3 64 1.823.580
-
Ejes tamdem:
equivalente= 1,066 Mpa.
Factor de relacin de esfuerzo = 0,25.
Ahora hallamos el factor de erosin con la tabla 6,8 de la misma manera como lo
hecho anteriormente, haciendo una interpolacin:
K-combinado factor erosin
40 Mpa/m 2,65 Mpa.
49 Mpa/m X.
60 Mpa/m 2,61 Mpa.
Por lo tanto el factor de erosin= 2,63 Mpa.
Haciendo el mismo procedimiento tenemos que:
Ejes tridem:
equivalente= 0,82 Mpa
Factor de relacin de esfuerzo = 0,19.
K-combinado factor de erosin
Analisis fatiga Analisis erosion
carga carga-MayoradRepet Repet % consumo Repet % dao
KN KN esperadas admisibles fatiga admisibles erosion
231 277,2 10.368 ilimitado 2.800.000 0,37
213 255,6 20.952 4.300.000 0,49
195 234 42.984 7.900.000 0,54
178 213,6 154.116 11.600.000 1,33
160 192 231.336 30.000.000 0,77
142 170,4 167.832 ilimitado
125 150 240.084
107 128,4 221.616
88,8 106,56 678.348
71,1 85,32 93.852
-
40 Mpa/m 2,82 Mpa.
49 Mpa/m X.
60 Mpa/m 2,76 Mpa.
Por lo tanto el factor de erosin= 2,79 Mpa
Haciendo el mismo procedimiento tenemos que:
Por lo tanto la sumatorios de estos porcentajes sern de:
Por fatiga:
%consumo= 3,22%.
Por erosin:
%Dao= 6,10%.
Por lo que vemos que se podra probar con un espesor menor.Y al hacerlo este
espesor menor nos dio de 240mm. Para esto lo comprobamos con el mismo
procedimiento que se ha hecho anteriormente por lo tanto tenemos que:
ESP-TANTEO= 240 mm.
Primero se realiza para ejes simples:
equivalente= 1,3495 Mpa
Factor de relacin de esfuerzo = 0,31.
Ahora hallamos el factor de erosin con la tabla 6,7:
Por lo tanto el factor de erosin= 2,59.
Se realiza el procedimiento ya descrito en los anteriores ejercicios por lo tanto:
Analisis fatiga Analisis erosion
carga carga-MayoradRepet Repet % consumo Repet % dao
KN KN esperadas admisibles fatiga admisibles erosion
266 319,2 14.688 ilimitado 0 4.600.000 0,32
248 297,6 24.300 8.000.000 0,30
231 277,2 35.964 11.000.000 0,33
213 255,6 25.488 30.000.000 0,08
195 234 85.860 60.000.000 0,14
178 213,6 91.800 ilimitado
160 192 70.848
-
Ejes tamdem:
equivalente=1,2215 Mpa.
Factor de relacin de esfuerzo = 0,28.
Ahora hallamos el factor de erosin con la tabla 6,8 de la misma manera como lo
hecho anteriormente, haciendo una interpolacin:
Por lo tanto el factor de erosin= 2,76 Mpa.
Haciendo el mismo procedimiento tenemos que:
Ejes tridem:
equivalente= 0,925 Mpa
Factor de relacin de esfuerzo = 0,22.
Por lo tanto el factor de erosin= 2,9 Mpa
Analisis fatiga Analisis erosion
carga carga-MayoradRepet Repet % consumo Repet % dao
KN KN esperadas admisibles fatiga admisibles erosion
133 160 6.264 35.000 17,90 1.700.000 0,37
125 150 14.580 92.000 15,85 2.400.000 0,61
115 138 29.916 360.000 8,31 4.000.000 0,75
107 128 63.936 1.600.000 4,00 7.000.000 0,91
97,8 117 106.164 ilimitado 12.000.000 0,88
88,8 107 234.036 23.000.000 1,02
80 96 304.992 70.000.000 0,44
71,1 85 419.364 ilimitado
62,2 75 582.552
53,3 64 1.823.580
Analisis fatiga Analisis erosion
carga carga-MayoradRepet Repet % consumo Repet % dao
KN KN esperadas admisibles fatiga admisibles erosion
231 277,2 10.368 4.000.000 0,26 1.300.000 0,80
213 255,6 20.952 2.000.000 1,05
195 234 42.984 3.000.000 1,43
178 213,6 154.116 5.900.000 2,61
160 192 231.336 10.000.000 2,31
142 170,4 167.832 32.000.000 0,52
125 150 240.084 100.000.000 0,24
107 128,4 221.616 ilimitado
88,8 106,56 678.348
71,1 85,32 93.852
-
Haciendo el mismo procedimiento tenemos que:
Por lo tanto la sumatorios de estos porcentajes sern de:
Por fatiga:
%consumo= 46,31%.
Por erosin:
%Dao= 17,35%.
Si disminuimos el espesor nos daremos cuenta que el pavimento no ser capaz de
resistir las cargas a las que estar sometido
Nota: terminado los clculos respectivos, pudimos notar que para la segunda
situacin del pavimento rgido (con pasadores y sin berma), no era necesario
proponer un espesor de 270mm, puesto que para la primera situacin que se
trataba de un pavimento rgido (sin pasadores y sin berma), se obtuvo un espesor
de losa de 250mm; por este motivo es lgico que si usamos pasadores, el espesor
de losa para el pavimento con las mismas condiciones de trnsito, debe ser igual o
menor que 250mm, que fue lo que se obtuvo, dando como resultado 240mm de
espesor para el pavimento donde se utilizaron pasadores.
Analisis fatiga Analisis erosion
carga carga-MayoradRepet Repet % consumo Repet % dao
KN KN esperadas admisibles fatiga admisibles erosion
266 319,2 14.688 ilimitado 0 2.200.000 0,67
248 297,6 24.300 3.000.000 0,81
231 277,2 35.964 5.000.000 0,72
213 255,6 25.488 8.800.000 0,29
195 234 85.860 16.000.000 0,54
178 213,6 91.800 30.000.000 0,31
160 192 70.848 90.000.000 0,08