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PAVIMENTOS
68.07 Ingeniera del Transporte, Depto. Transporte, I!"A, !ni#ersidad de "$enos Aires % &ariano.'er&esoni(g&ail.'o& % A)ril *006
+EI"+ES
Mtodo Shell 1978
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Dise-o de Pa#i&entos lei)les/ Mtodo S1ell
2ontenido
1. Introduccin
2. Solicitaciones
3. Materiales
. se os a erna vos. !ostos
". S#ntesis
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Presta'iones de $n 'a&ino pa#i&ento
$educcin de costos de o%eracin
&rans'erencia de car(as
Ininterru%cin del servicio
5. Introd$''in
Fuente deBeneficios
e4$er & en os!onstruccin del ca)ino %avi)entado
Diseo (eo)trico
Diseo estructural
Manteni)iento
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5. Introd$''in
Dise-o Estr$'t$ral
$nda'in
Solicitaciones
+ ,
Pa#i&ento
Solicitaciones
!ar a or e e
st/ticas
Materiales
0or)i(n acero)adera suelo..
Din/)icas
Materiales
0or)i(n as'altosuelo etc..
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5. Introd$''in
Dise-o Estr$'t$ral
$nda'in
S serv S ad)
con S ad) + S rot .
Pa#i&ento
e* + ad)
con ad) + rot
N rot
serv rot
Ratio tensiones
Curva de fatiga del material
N 10^6 ejes
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5. Introd$''in
Metodologa
TMDA
Tipo devehEjes
Subrasante, subbase,base mezclaasfltica,T
Vida til
Tasa decrecimiento
datosOperaciones
S eq; N eq
Curvas de diseo Mtodo Shell
Soluciones Tcnicas AlternativasA, B, C
Costos de AlternativasA, B, C
Solucin Tcnica EconmicaMenor costo
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5. Introd$''in
Datos de Tr7nsito
&MD+1."5 veh6d#a
&asa de creci)iento " acu)ulativa anual
ida :til+ 25 aos
Distri;ucin del tr/nsitoTrnsito
utos < ca)ionetas "5=)ni;us 1!a)iones 2
&otal 155
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Datos de Tr7nsito 'ont.9
!on'i(uracin de ees %or ti%o de veh#culo
5. Introd$''in
E:es E:es si&ples; e:e E:es tnde&s; e:e
ees6 veh ee s6 ee ee t6 eeutos < ca)ionetas 25 155 5=)ni;us 3 5 35 75
!ar(a %or ee de colectivos < ca)iones
E:es
Si&ples 3t 153t * t 15t * 7t 257t * 9t 45
9t * 11t 25&otal 155
E:es
Tnde&14t * 1"t 31"t * 18t 518t * 25t 1525t * 22t
-&otal 155
!a)iones 45 5 5
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Datos de Materiales
!a%acidad %ortante de la su;rasante !>$ +
Datos de 2ostos
!osto )ateriales su;;ase ;ase < car%eta ?ancho 75)@
5. Introd$''in
+ . ).c)!>$ 45 + 3.555A6B).c)
!>$ 85 + 7.95A6B).c)
!ar%eta as'/ltica + 1.245A6B).c)
!osto de )anteni)iento 12.555A6ao.B)
&asa de descuento 12
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Dise-o de Pa#i&entos lei)les/ Mtodo S1ell
2ontenido
1.Introduccin
2.Solicitaciones
3.Materiales
. se os a erna vos.!ostos
".S#ntesis
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*. Soli'ita'iones
+as repeti'iones dependen de la 'antidad de#e1'$los 4$e 'ir'$lar7n por el 'a&ino.
&MD inicial + 1."5 veh6d#a.
!reci)iento del tr/nsito+ " anual acu)ulativo.
Cer#odo de an/lisis+ 25 aos desde la inau(uracin.
&MD.3"dias6ao+ 7.83" . 3"+ 25.94.71" veh6.&MD veh6 d#a
555
1.5551.552.5552.553.555
3.554.5554.55.555
o5
o2
o4
o"
o8
o15
o12
o14
o1"
o18
o25
&MD.???1,t@E@ - 1@6t + 738"
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*. Soli'ita'iones
+as repeti'iones dependen de la 'antidad de e:es en'ada #e1'$lo.
l tr/nsito est/ co)%uesto %or distintos ti%os de veh#culos.
!ada cual tiene un n:)ero di'erente de ees F2G 3G 4H
Total de repeti'iones < ==.=06.5>6 e:es;V!
veh6 -es6 veh e-es6
utos B> 5
Si)%les 3t * t 15 45 155 45 282.7"7 554 55.58* 5
Si)%les t * 7t 25 "5 155 "5 ".34 52 5C8.668 2
Si)%les 7t * 9t 45 85 155 85 1.131.5"9 589 5.05*.55B 13
Si)%les 9t * 11t 25 155 155 155 ".34 244 5.C85.C*7 17
&/nde)s 14t * 1"t 3 15 143 7 1."1.12 5"7 5.50=.07B 14
&/nde)s 1"t * 18t 5 175 143 8 2.38.749 118 *.77*.755 34
&/nde)s 18t * 25t 15 195 143 9 471.75 194 B5>.7=7 11
&/nde)s 25t * 22t 215 143 15 23.87 354 757.=8* 9&otal 7.4.175 8.0=C.B*0 155
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*. Soli'ita'iones
!onversin %ara ca)iones
17 )illones de ees se convierten en 182 )illones
ees de 82 toneladas.
e:es 'in
por e:e
e4$i#.
e4$i#.
e4$i#.
,
ton6 ee - ton6 eeees si)%les
e*6 ?J682ton@E4
ees 826
ees 826ees 82
Si)%les 3t 15 25 155 25 1.547.28" 555 5.8C0 5
Si)%les 3t * t 15 45 155 45 1.547.28" 554 >5.>56 5
Si)%les t * 7t 25 "5 155 "5 2.594.72 52 =5C.=86 3
Si)%les 7t * 9t 45 85 155 85 4.189.143 589 C.7>8.=8B 21Si)%les 9t * 11t 25 155 155 155 2.594.72 244 =.556.0*7 28
&/nde)s 14t * 1"t 3 15 143 7 2."25.833 5"7 5.7=>.0BC 15
&/nde)s 1"t * 18t 5 175 143 8 3.744.547 118 >.>05.5*B 24
&/nde)s 18t * 25t 15 195 143 9 748.859 194 5.>=5.BB= 8
&/nde)s 25t * 22t 215 143 15 374.45 354 5.5CB.058 "&otal 17.9"5.91 58.567.68= 155
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*. Soli'ita'iones
Sntesis de Soli'ita'iones
lo lar(o de la vida :til del %avi)ento %asar/n 475
)illones de ees de veh#culos cu
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Dise-o de Pa#i&entos lei)les/ Mtodo S1ell
2ontenido
1. Introduccin
2. Solicitaciones
3. Materiales
. se os a erna vos
. !ostos
". S#ntesis
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C. Materiales
Per?il trans#ersal de $n pa#i&ento ?lei)le
eT=45cm
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C. Materiales
2ara'tersti'as &e'7ni'as del s$elo de ?$nda'in
l %ar/)etro de diseo es el )dulo de elasticidad de la
su;rasante. n (eneral se o;tiene a %artir del valor !>$de la su;rasante.
Cara valores de !>$ )enores a 15 vale la si(uiente
S$ LB(6c)N + 155.!>$ S$ LN
l suelo de 'undacin tiene un valor so%orte !>$+
ntonces el )dulo de elasticidad es
S$ + 55 B(6c) + 5 M6 )
O;s. 021 + 35.555 M6 ).
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C. Materiales
2ondi'iones de eposi'in d$rante la #ida @til.
l dese)%eo de las )ePclas as'/lticas est/ 'uerte)ente
condicionado %or la te)%eratura a la *ue estar/eQ%uesto.
&e) eratura )edia onderada R-M&.
Datos de una localidad %rQi)a
I)%acto en 'uncin de las te)%eraturas Ki(ura ".
Mes ne Ke; Mar ;r Ma< un ul (o Se% Oct ov Dic
T &ens$alpro&edio MMATF
T ! 18 14 12 15 8 8 8 15 15 12 14 18
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C. Materiales
0,46
14
C M i l
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C. Materiales
El ?a'tor de pondera'in es $na &edida del e?e'to4$e 'a$sa la te&perat$ra en el dese&pe-o de los&ateriales as?7lti'os.
l 'actor de %onderacin %ro)edio es 539.a te)%eratura asociada es la te)%eraturare resentativa de las condiciones de eQ osicin 12 T
Mes ne Ke; Mar ;r Ma< un ul (o Se% Oct ov Dic
T &ens$al
pro&edio MMATFT ! 18 14 12 15 8 8 8 15 15 12 14 18
a'tor dePondera'in G
-585 54" 53" 527 521 521 521 527 527 53" 54" 585
C M t i l
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C. Materiales
Sele''in de la &eH'la as?7lti'a SJ J PKCar/)etro S + Sti''ness + $i(ideP
Qisten dos ti%os de ri(ideces %osi;les S1 o S2.
S1 es una )ePcla densa r#(ida con un contenido)edio de a(re(ados as'alto < vac#os.
S2 es una )ePcla con (ranulo)etr#a a;ierta con altocontenido de vac#os < ;ao contenido de as'alto o ;aocontenido de a(re(ados < alto contenido de as'alto.
Se ado%ta una )ePcla S1.
C M t i l
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C. Materiales
Sele''in de la &eH'la as?7lti'a SJ J PKCar/)etro K + !o)%orta)iento a Kati(a
Qisten dos ti%os de co)%orta)ientos K1 o K2.
K1 )enor contenido de vac#os )eor co)%orta)ientoa 'ati(a.
.
Se ado%ta una )ePcla K1.
Cenetracin C + F5 155H
s un indicador de la viscosidad de la )ePclaSe ado%ta una )ePcla C+155.
MeH'la S5J 5J 500K
C M t i l
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C. Materiales
Sntesis de Materiales!alidad de Su;rasante S$ + 55 B(6c) + 5 M6 )
&e)%eratura de servicio R-M&+12T
MePcla as'/ltica FS1G K1G 155H
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Dise-o de Pa#i&entos lei)les/ Mtodo S1ell
2ontenido
1. Introduccin
2. Solicitaciones3. Materiales
. se os a erna vos
. !ostos
". S#ntesis
> Dise-os Alternati#os
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>. Dise-os Alternati#os
El Mtodo S1ell tiene 7)a'os de dise-o.os /;acos de diseo de %avi)entos est/n en 'uncin de
l ti%o de )ePcla as'/ltica
Mdulo de la su;rasante
e) eratura de servicio
!antidad de %asadas de ees de 82 toneladas
as varia;les de decisin %ara el diseo son
s%esores de ca%as li(adas < no li(adas
> Dise-os Alternati#os
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>. Dise-os Alternati#os
.
A
"2
3.10^7 ejes 8,2
> Dise-os Alternati#os
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>. Dise-os Alternati#os
Se prop$sieron C p$ntos de dise-o/ A, " L 2.os tres son tcnica)ente %ti)os %or cuanto laca%acidad estructural coincide con las re%eticiones.
Diseo s%esor &otal s%esor de !a%as'/ltica
s%esor !a%as os'/lticas
!>$ 25 !>$ 45 !>$ 85
s%esores de cada una de las !a%as os'/lticas
c) c) c) c) c) c)
33 23 15 15 5 5> 4 25 2 17 15 5
! "5 1 4 1 15 25
Dise-o de Pa#i&entos lei)les/ Mtodo S1ell
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Dise-o de Pa#i&entos lei)les/ Mtodo S1ell
2ontenido
1. Introduccin
2. Solicitaciones3. Materiales
. se os a erna vos
. !ostos
". S#ntesis
= 2ostos
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=. 2ostos
27l'$lo del 'osto de 'ada dise-o L sele''in del&ni&o.
Sol$'in A nidades &otal !a%as'/ltica
&otal !>$ 25 !>$ 45 !>$ 85!ostos nitarios LA6B).c)N 1.245 1.55 3.555 7.95s%esores Lc)N 2 2 5 5 5 5!ostos LA6B)N 381.555 5 5 5 5
S!"TOTA+ ;&F C85.000
!a%as o s'/lticas
Sol$'in 2 nidades &otal !a%as'/ltica
!>$ 25 !>$ 45 !>$ 85!ostos nitarios LA6B).c)N 1.245 1.55 3.555 7.95s%esores Lc)N "5 1 4 17 8 25!ostos LA6B)N 228."55 258.55 2.55 24.555 19.555
S!"TOTA+ ;&F >C7.500
!a%as o s'/lticas
Sol$'in " nidades &otal !a%a
s'/ltica &otal !>$ 25 !>$ 45 !>$ 85!ostos nitarios LA6B).c)N 1.245 1.55 3.555 7.95s%esores Lc)N 4 25 2 17 8 5!ostos LA6B)N 354.855 49.55 2.55 24.555 5
S!"TOTA+ ;&F C=>.C00
!a%as o s'/lticas
= 2ostos
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=. 2ostos
Valor Presente Neto de las Eroga'iones VPN9Idea O;tener el valor total de las ero(aciones a realiParconsiderando *ue realiPan en di'erentes )o)entos en el
tie)%o.Kr)ula
+
C + !osto.?1,r@E-
es el %er#odo ?ao@.
!osto es el costo corres%ondiente al %er#odo .
r es la tasa de descuento.
=. 2ostos
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=. 2ostos
Diagra&a de ?l$:o de ?ondosC+ 41.349 A6B)
Erogaciones vs tiempo
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
AoHabilitacin
2040
60
80
100
120140
160
180
200
Erogaciones
,enmilesde$
Mantenimientopor 20 aos
Construccinen 2 aos
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1. Introduccin
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. se os a erna vos
. !ostos
". S#ntesis
6. Sntesis
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6. Sntesis
Dise-o de $n pa#i&ento ?lei)leCara un &MD de 1."5 veh6d#a < una %artici%acin deca)iones < )ni;us de 45 se o;tuvieron lasre%eticiones a lo lar(o de una vida :til de 25 aos < tasade creci)iento de ".
Se %ro%usieron 3 soluciones tcnicas ? > < !@ se(:n el.
ntre ellas se seleccion al diseo > co)o la solucintcnico-econ)ica %or ser el de )enor costo.
l an/lisis de costos co)%rende el costo de construccin
del %a*uete < el )anteni)iento a lo lar(o de la vida :til.
l valor %resente neto %ara el diseo ele(ido 'ue dea%roQi)ada)ente 455 )il %esos %or Bil)etro.
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IN