Fundamentos del Diseño de Pavimentos Rígidos.PDF
- 1. PAVIMENTOS Ingeniería Civil Agosto 2024 - Diciembre 2024 Docente: Ms. Guillermo A. Gouro Mogollón [email protected]
- 2. FUNDAMENTOS DEL DISEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS
- 3. FUNDAMENTOS DEL DISEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS Una sección común de un pavimento rígido se compone de una capa superior, conocida como calzada de concreto, que es responsable de proporcionar la mayor parte de la capacidad estructural del pavimento. Esta capa se apoya sobre una base o subbase granular (material seleccionado), que puede o no estar tratada con un ligante, y a su vez descansa sobre el suelo natural o la explanada. PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS DE LOS PAVIMENTOS RÍGIDOS
- 4. FUNDAMENTOS DEL DISEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS Existen tres tipos de pavimentos de concreto: • Pavimentos de concreto simple con juntas (JPCP). • Pavimentos de concreto reforzado con juntas (JRCP). • Pavimentos de concreto continuamente reforzados (CRCP). • Pavimentos de concreto con refuerzo estructural. TIPOS DE PAVIMENTOS RÍGIDOS La selección del tipo de pavimento rígido esta relacionada con el periodo de diseño, tipo de carga y condiciones climáticas.
- 5. FUNDAMENTOS DEL DISEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS PAVIMENTOS DE CONCRETO SIMPLE CON JUNTAS PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS DE LOS PAVIMENTOS RÍGIDOS Son pavimentos sin refuerzos de acero ni elementos de transferencia de cargas. En estos casos, el concreto soporta y resiste las tensiones generadas por el tránsito y las condiciones ambientales, como las variaciones de temperatura y humedad. Este tipo de pavimento se puede usar en condiciones de tráfico ligero y clima templado; generalmente se apoya en la subrasante. Se requieren subbases tratadas con cemento entre la subrasante y la losa para aumentar la capacidad de soporte y la transmisión de carga en condiciones más extremas. Nota: Debido a su buen desempeño y a los períodos de diseño que se emplean con frecuencia, los pavimentos de concreto con juntas son los que mejor se aplican a la realidad nacional.
- 6. FUNDAMENTOS DEL DISEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS PAVIMENTOS DE CONCRETO SIMPLE CON JUNTAS PRINCIPIOS DE DISEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS: ESPESOR, REFUERZO, JUNTAS Y OTROS Las características para este tipo de pavimento rígido tenemos lo siguiente: • Contienen suficientes juntas para controlar todas las grietas previsibles. • No contiene acero de refuerzo. • Puede llevar varillas lisas en las juntas transversales y varillas corrugas en las juntas longitudinales. • El espaciamiento entre juntas transversales oscila entre 4.50 y 7.50 m. Los espesores difieren según el uso previsto. • En calles de zonas residenciales, las medidas oscilan entre 10 y 15 cm, mientras que en los colectores, las medidas oscilan entre 10 y 17 cm. • Los espesores de las carreteras son de 16 cm. en las autopistas. • En autopistas con mayor trafico de 20 cm o más.
- 7. FUNDAMENTOS DEL DISEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS PAVIMENTOS DE CONCRETO REFORZADO CON JUNTAS PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS DE LOS PAVIMENTOS RÍGIDOS Pavimentos que tienen el refuerzo de acero en el tercio superior de la sección transversal, generalmente a no menos de 5 cm bajo la superficie. El refuerzo no cumple función estructural y su finalidad es resistir las tensiones de contracción del concreto en estado joven y controlar loa agrietamientos. Reduciendo la cantidad de juntas que constituyen un factor de debilitamiento de la calzada de concreto, es posible diseñar losas de mayor longitud que en los pavimentos sin refuerzo con el uso de pasadores. Con este diseño se han logrado losas de 9 y 12 cm. de largo entre juntas transversales de contracción. El uso de este tipo de pavimentos es restringido y mayormente se aplica en pisos industriales.
- 8. FUNDAMENTOS DEL DISEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS PAVIMENTOS DE CONCRETO REFORZADO CON JUNTAS PRINCIPIOS DE DISEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS: ESPESOR, REFUERZO, JUNTAS Y OTROS Las características para este tipo de pavimento rígido tenemos lo siguiente: • La longitud de las losas oscilan entre 7.50 m - 15.00 m, motivo por el cual requieren acero de refuerzo para mantener unidas las fisuras transversales que se desarrollan. • El acero de refuerzo no tiene por función tomar esfuerzos de tensión producidos por las cargas del transito. • La cantidad requerida de acero es pequeña, del orden de 0.1 a 0.2 % de la sección transversal del pavimento. • Son poco utilizadas en la actualidad. Los espesores difieren según el uso previsto y van entre 10 a 25 cm.
- 9. FUNDAMENTOS DEL DISEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS PAVIMENTOS DE CONCRETO CONTINUAMENTE REFORZADOS PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS DE LOS PAVIMENTOS RÍGIDOS En este tipo de pavimento el refuerzo asume todas las deformaciones y específicamente las de temperatura, por lo cual se eliminan las juntas de contracción, quedando únicamente las juntas de construcción y de dilatación en la vecindad de alguna obra de arte. La figuración es controlada por una armadura continua en el medio de la calzada, diseñada para admitir una fina red de fisuras que no comprometan el buen comportamiento del pavimento. Si bien exige una apropiada tecnología constructiva, no requiere de mayor conservación, manifestando poca sensibilidad a las fallas de la base. Se utiliza generalmente en zonas de clima frío. También en los recubrimientos sobre pavimentos deteriorados de concreto y asfalto.
- 10. FUNDAMENTOS DEL DISEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS PAVIMENTOS DE CONCRETO CONTINUAMENTE REFORZADOS PRINCIPIOS DE DISEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS: ESPESOR, REFUERZO, JUNTAS Y OTROS Las características para este tipo de pavimento rígido tenemos lo siguiente: • No requieren juntas transversales de contracción a intervalos regulares. • Contienen mayores cuantías de acero de refuerzo, generalmente de 0.50 a 0.80 % del área transversal del pavimento. La cantidad máxima de acero es 1.5% de la sección transversal. • El acero intenta forzar agrietamiento a intervalos pequeños de 1.00 a 2.00 m. y mantiene firmemente unidas las grietas que se forman. El espesor de este tipo de pavimento tiene un cálculo especial, que se especifica en las normas AASHTO y PCA.
- 11. FUNDAMENTOS DEL DISEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS PAVIMENTOS DE CONCRETO CON REFUERZO ESTRUCTURAL PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS DE LOS PAVIMENTOS RÍGIDOS En estos pavimentos el acero asume tensiones de tracción y compresión, de manera que es posible reducir el espesor de las losas. Se utilizan principalmente en pisos industriales, donde las losas deben resistir cargas de gran magnitud. En las juntas longitudinales que el refuerzo pasa la junta, generalmente aparecen fisuras. En principio, cuanto mayor es el tamaño de la losa mayor es el riesgo de fisuras. Las dimensiones de las losas son similares a las de los pavimentos de concreto simple, y el acero no debe atravesar la junta transversal para evitar la aparición de fisuras.
- 12. FUNDAMENTOS DEL DISEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS El ingeniero para planificar y diseñar con éxito un pavimento rígido debe conocer con relativa y suficiente precisión varios aspectos de la vialidad, incluido el diseño del pavimento y la plataforma de la carretera, lo siguiente: CONSIDERACIONES DE TRÁFICO Y CARGA EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS 1. Conteo y clasificación vehicular. 2. Tasa de crecimiento del trafico (IMDa). 3. Configuración de ejes (ESAL o EE). 4. Peso por eje y presión de neumáticos.
- 13. Gracias