Visor de artículos científicos generados a partir de XML-JATS4R por Redalyc. La vida útil mínima con la que se debe diseñar un pavimento rígido es de 20 años, es Se identificó que se presenta un contacto entre las esquinas inferiores de las placas, bajo el borde cargado que está en contacto con el material granular de soporte, generando unos esfuerzos altos en esos puntos que podrían inducir a la falla de la esquina (despicadura), sin embargo, se asume que una vez esta falla ocurre, la integridad de la placa no se ve mayormente afectada y los esfuerzos máximos se presentarían en el punto esperado. Múltiples losas con transferencia de carga en las juntas y fisuras. [5] Packard, R.G., Thickness design for concrete highway and street pavements, Portland Cement Association, 1984. Serviciabilidad Final (Pt). El análisis con elementos finitos reveló que el esfuerzo máximo de tensión ocurre cuando la carga está en la posición centro-borde de la placa, el esfuerzo disminuye con el incremento del espesor de la placa, y con la disminución de la longitud de la placa. parámetros medibles como los son: el índice de perfil, Para el análisis de erosión en las placas-huellas de concreto de 1.0 mt, se utilizó el modelo 2, la carga se colocó en la esquina de la placa central para calcular la deflexión de la losa, la Fig. ORCID: 0000-0001-9665-5121, Plain-concrete strip road pavements: 3D finite element analysis. Con el propósito de entender mejor el comportamiento de los pavimentos de placa-huella y evaluar la posibilidad de construir pavimentos de placa-huella en concreto simple, eliminar los requerimientos de las cuantías de acero, facilitar la construcción y reducir los costos de este tipo de pavimentos, se evaluaron ambos modelos (modelo 1 y modelo 2) bajo diferentes condiciones. Tipos de vehículos que circulan por pavimentos en placa-huella, 2.2. ORCID: 0000-0001-7166-3061|, es Ing. 9), valor tomado como referencia en este análisis para falla por carga última, lo que indica que para ejes livianos este tipo de pavimento no fallaría por este criterio. Para la trabazón de agregados entre placas, se consideraron juntas entre 1 mm de espesor con una rigidez de 0.5 MPa/mm, considerando que las placas se funden continuamente y cuando el concreto ha endurecido se inducen las juntas con una cortadora. 2.3. Pavimentos de Concreto Simple (Fig 1) De acuerdo a su definición, son pavimentos que no representan refuerzo de acero ni elementos para transferencia … Esta forma de controlar el efecto del gradiente de temperatura en losas de concreto es utilizada en otros métodos de diseño de pavimentos de concreto [5]. 2 Es importante anotar que, desde el punto de vista exclusivo de la fatiga, pavimentos de placa-huella en concreto simple podrían ser una solución para muchas vías de bajos volúmenes de tránsito en el territorio nacional, por las que circula un número reducido de camiones al día, sin embargo, el criterio de erosión también debe ser evaluado en este tipo de pavimentos. Cuando se comparan diferentes longitudes, el efecto de gradiente de temperatura disminuye considerablemente con la disminución de la longitud de la Placa-huella, Figura 7. Es Cuando se limita la longitud de la placa a 1.0 mt de largo con 0.9 mt de ancho, el análisis de fatiga revela que es posible diseñar pavimentos en placa-huella de concreto simple con las cargas estudiadas, sin embargo, no es posible evaluar el comportamiento a erosión de estos pavimentos debido a que no existe un modelo adecuado. será la capacidad de carga del pavimento antes de fallar. 3 9), valor tomado como referencia en este análisis para falla por carga última, lo que indica que para ejes livianos este tipo de pavimento no fallaría por este criterio. Este Trabajo está designado especialmente para la asignatura de MTU para los alumnos que estén cursando la Carrera de Ingeniería Civil, es por ello que nos hemos propuesto a investigar los materiales más importantes que son empleados en la construcción de 571, piso 4o. carga del eje, del tipo de eje y de la serviciabilidad final que pretendemos para el el espesor supuesto es resultado del problema, en caso de no haber equilibrio en la Nf: Número de repeticiones de carga permitidas. De acuerdo con la especificación 500-1P, este pavimento consiste en dos placas-huellas paralelas en concreto reforzado y separadas con piedra pegada, con la geometría mostrada en la Fig. Al evaluar el modelo 2 con un semieje tándem de 100 kN, 50 kN en cada rueda doble del semieje del tándem, con uno de los ejes del tándem ubicado en la posición crítica centro-borde de la placa central y en otro eje del tándem en la placa adyacente (Fig. Análisis del pavimento placa-huella por criterio de fatiga, 3.3.2. crecimiento pudiera variar de acuerdo a los tipos de vehículos, pueden crecer más unos contemplar el crecimiento del tráfico durante su vida útil, que depende en gran medida del fines por ser el que mejor representa las condiciones críticas de servicio de la calle o [8] Packard, R.a.T.S., Mechanistic design of concrete pavements to control joint faulting and subbase erosion, Portland Cement 1985. Se encontró que desde el punto de vista del criterio de fatiga esto sería posible, pero el comportamiento por erosión de estos pavimentos es incierto, debido a que en la actualidad no existe suficiente información para calibrar un modelo para realizar la evaluación por este criterio. Al evaluar el modelo 2 con un semieje tándem de 100 kN, 50 kN en cada rueda doble del semieje del tándem, con uno de los ejes del tándem ubicado en la posición crítica centro-borde de la placa central y en otro eje del tándem en la placa adyacente (Fig. Considerando el uso masivo de este tipo de pavimento y la ausencia de un método unificado de diseño y construcción de los mismos, el Instituto Nacional de Vías - INVIAS contrató mediante concurso de méritos al consorcio Manuales y Guías CEAL 2015, conformado por las firmas El Alcázar SAS, La Compañía de consultoría y construcciones LTDA. Standard DSpace is … Se analizó la posibilidad de diseñar pavimentos con placa-huella de concreto simple, para las cargas máximas del camión C3 y con periodo de diseño de 20 años. Para el modelo 2, para cada una de las tres placas, la malla se conformó por 12 elementos en el eje x, 12 elementos el eje y, en el eje z se definieron 4 elementos para la losa, 4 para la subbase y 4 para la subrasante. Servicio Calificación. Con más de 20 años de experiencia en la gestión de proyectos de transporte e infraestructura vial, puesta en marcha de sistemas de transporte, gestión de recursos ante el Gobierno Nacional y Municipal y administración de concesiones de transporte, tecnológicas e infraestructura. 20 004, © Copyright 2014 Algunos derechos reservados. Posteriormente para 1972 se realizó una revisión y se publicó como la “Guía AASHTO Múltiples losas con transferencia de carga en las juntas y fisuras. 3.2. Si se revisa el promedio de ejes diarios permitidos para un periodo de 20 años, los datos de la tabla indican que para vías con tránsito de bajo y ejes livianos (SRS), las placas-huella de 1.0 mt de longitud, en concreto simple, con espesores 18 cm o superior podrían ser una alternativa, pero si se espera tener ejes SRD o tándem el espesor requerido debería ser 20 cm. Las dos palcas-huella en concreto reforzado tienen ancho de 0.90 mt cada una, separadas 0.90 mt entre sí, con una longitud de 5.0 mt distribuida entre 3 riostras de 13 cm de ancho, una a cada extremo y otra en el centro de las placas-huella, las cuales tienen una longitud de 230.5 cm cada una, medida entre riostras, la separación entre las placas-huella se rellena con piedra pegada, el espesor de la placa-huella es de 15 cm y está apoyada sobre un material granular de 10 cm de espesor, según la especificación se requiere que este material cumpla como mínimo la especificación de afirmado y tiene como función garantizar adecuado soporte a las placas-huella. 40 El uso de pavimentos en placa-huella de concreto se ha incrementado en Colombia en los últimos años, al parecer, debido a las condiciones climáticas de muchas zonas del país que hacen que la conservación de vías en afirmado sea poco efectiva, con necesidades de inversión que en la mayoría de los casos no reflejan los esfuerzos en conservación de redes viales terciarias y secundarias que realizan los entes gubernamentales. Para el modelo 1 la malla se conformó por 17 elementos en el eje x, 17 elementos el eje y, en el eje z se definieron 4 elementos para la losa, 4 para la subbase y 4 para la subrasante. Los pesos máximos para estos ejes están regulados por la resolución 004100 del 2004 del Ministerio de Transporte [2], sin embargo, sería recomendable que se analizará en cada región si estos pesos máximos son adecuados para la red terciaria, debido a que estas cargas podrían resultar considerablemente altas para pavimentos con placa-huella, si estos se quieren diseñar con placas de concreto simple como una alternativa más económica a las placas-huella reforzadas que se construyen actualmente. Este modelo se evaluó con cargas del semieje simple de rueda simple (27 kN), semieje simple de rueda doble (50 kN) y semieje tándem (100 kN). EverFE: Software for the 3D Finite Element Analysis of Jointed Plain Concrete Pavements, Maine, USA, 2005. Situación actual de placa-huella en Colombia, 2.1. This type of pavements is being used for rural low-traffic volume roads, the type of strip road pavement used nationwide is made of reinforced-concrete, the construction in based mainly on the particular construction specification 500-1P that has only one configuration of the pavement, which raises doubts on its application for different projects. Para el modelo 1 la malla se conformó por 17 elementos en el eje x, 17 elementos el eje y, en el eje z se definieron 4 elementos para la losa, 4 para la subbase y 4 para la subrasante. 3 El Tráfico es una de las variables más significativas del diseño de pavimentos y sin This type of pavements is being used for rural low-traffic volume roads, the type of strip road pavement used nationwide is made of reinforced-concrete, the construction in based mainly on the particular construction specification 500-1P that has only one configuration of the pavement, which raises doubts on its application for different projects. Orobio, A.; Orobio, J. C. Pavimentos Con Placa-Huella De Concreto Simple: Análisis Con Elementos Finitos 3D. βx β18 [En línea]. 1 Malo La deflexión más crítica ocurre en la esquina de las losas bajo la acción de las cargas de tránsito [6]. 4(4), pp. común realizar diseños para 30, 40 ó más de 50 años. y Esp. Se analizaron eje SRS, SRD y Tándem, las cargas utilizadas fueron las del semieje, considerando una distribución de 50% del peso total a cada lado del eje. deterioro se comportan de manera paralela o con el mismo gradiente para unas Factor de Crecimiento del Tráfico.- El factor de crecimiento del tráfico considera los años 40 Con base en la geometría de los pavimentos en placa-huella descrita anteriormente se evaluaron dos modelos: Modelo 1: Este modelo consistió en una placa-huella de concreto de 0.9 mt de ancho, longitud variable entre 3.0 mt y 1.0 mt, y espesor variable entre 0.15 mt y 0.20 mt, la placa-huella estaba soportada sobre una capa granular de 0.15 mt de espesor con módulo de 200 MPa, apoyada sobre una subrasante blanda con módulo resiliente de 20 MPa. Pavimentos en placa- huella de concreto simple, con espesores inferiores a 0.17 mt no serían viables bajo las condiciones del presente análisis. Civil, MSc. La tabla muestra que, a pesar de que el módulo de la subrasante tiene un valor aceptable, las repeticiones admisibles por erosión para el eje tándem son bastante bajas, no se encontraron mayores diferencias cuando se utilizan pasadores de carga en las juntas de la placa-huella, para subrasantes de menor calidad los resultados son más bajos. 3.9 3.5, de la Prueba. 199 (2016): October-December, 216, https://doi.org/10.15446/dyna.v83n199.55350, http://es.scribd.com/doc/276515876/Especificacion-, http://www2.tku.edu.tw/~tkjse/4-4/4-4-7.pdf, https://doi.org/10.1109/CONIITI57704.2022.9953590, Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0, Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License. Aunque la norma es clara en definir la geometría de las placas-huella, en la práctica se encuentran referencias de placas-huella construidas con diferentes espesores, se encuentran diseños en donde se ha calculado el espesor de la placas-huella utilizando el método de diseño de pavimentos de concreto de la PCA (Portland Cement Association), encontrando espesores mucho mayores a los 15 cm requeridos por la especificación 500-1P, pero conservando el refuerzo exigido por la especificación. [2] Ministerio de Transporte, Límites de pesos y dimensiones de los vehículos de carga en Colombia, Resolución 004100 Ministerio de Transporte, Bogotá DC, 2004. Para 1998 se publicó un método alternativo para diseño de pavimentos, que corresponde Resultados de la evaluación del modelo 2 con eje SRS, 3.2.2. 11), lo que implica que bajo un eje tándem con las características estudiadas, placas-huellas de espesores superiores a 0.17 mt no fallarían por carga última. resultado del tanteo anterior. Sin embargo, se debe considerar el efecto del gradiente de la temperatura en los esfuerzos de la placa. La construcción de pavimentos en placa-huella se ha incrementado en Colombia en los últimos años, este tipo de pavimento se utiliza para vías rurales con bajo tránsito. A partir de mediciones hechas en el AASHO Road Test, la Portland Cement Association - PCA desarrolló la siguiente ecuación para estimar el número de repeticiones admisibles por erosión en pavimentos de concreto [8]: p: Presión en la interface losa-soporte en psi, k: Módulo de reacción de la subrasante en pci, C1: Factor de ajuste (1 subbase no tratada, 0.9 subbase tratada), C2: Factor de ajuste (0.06 sin bermas de concreto, 0.94 con bermas de concreto). Indice de La fatiga es la falla del concreto debida a carga repetida, la falla ocurre mediante la fisuración de la losa de concreto. Orobio, Armando, y Juan Carlos Orobio. [9] Ying-Haur, L. and Carpenter, S.H., PCAWIN Program for jointed concrete pavement design, Tamkang Journal of Science and Engineering, [Online]. En la presente investigación se analiza el comportamiento de los pavimentos de placa-huella con losas de concreto simple, el análisis se realiza mediante un modelo de elementos finitos tridimensional para analizar la respuesta de las placas-huella a diferentes tipos de ejes vehiculares, con trabazón de agregados o con pasadores de transferencia de carga, diferentes calidades de subrasante y efectos de gradientes de temperatura. Ing. TASAS DE CRECIMIENTO ANUAL DE TRAFICO Y SUS CORRESPONDIENTES FACTORES DE CRECIMIENTO. El acero de refuerzo está constituido por una armadura de acero No 2 (1/4") separadas cada 30 cm en las dos direcciones, para las riostras se requiere dos aceros No 3 (3/8") arriba y abajo con estribos de 1/4" cada 20 cm. [6] Huang, Y.H., Pavement analysis and design, Pearson/Prentice Hall, 2004. de crecimiento anual con la que se calcula un factor de crecimiento del tráfico. Civil, MSc. 2022 Congreso Internacional de Innovación y Tendencias en Ingeniería (CONIITI). Se encontró que el método de diseño de pavimentos de concreto de la Portland Cement Association - PCA, no es aplicable para la determinación de espesores de pavimentos en placa-huella en concreto, ya que sus procedimientos de análisis de fatiga y erosión están concebidos para losas de concreto con geometría distinta a las placas-huella de concreto, por lo cual varios de los criterios del método de la PCA, no son aplicables para los pavimentos en placa-huella. En la Fig. Abstract: La convergencia del método es muy rápida. Orobio, Armando, y Juan Carlos Orobio. La metodología AASHTO considera la vida útil de un pavimento relacionada el número de Este tipo de pavimento debe evaluarse bajo los criterios de falla por carga última, fatiga y erosión, que son determinantes para el diseño del espesor mínimo de la placa. En la actualidad no existe un modelo de evaluación de la erosión en pavimentos de placa-huella, se requiere mayor investigación sobre el para poder considerar este criterio en el diseño pavimentos con placa-huella. para un pavimento excelente. Por tratarse de pavimentos de concreto, en la evaluación de cargas de tránsito lo que importa es el tipo, peso y repeticiones esperadas de los ejes. Available at: [10] Packard, R.G., Thickness design for concrete highway and street pavements, Portland Cement Association, 1984. prácticamente sin crecer. en Ing. 100 características del pavimento se puede generar tráfico atraído e igualmente se debe Davids, W.G. Si se revisa el promedio de ejes diarios permitidos para un periodo de 20 años, los datos de la tabla indican que para vías con tránsito de bajo y ejes livianos (SRS), las placas-huella de 1.0 mt de longitud, en concreto simple, con espesores 18 cm o superior podrían ser una alternativa, pero si se espera tener ejes SRD o tándem el espesor requerido debería ser 20 cm. Civil de West Virginia University, USA. Orobio, A. y Orobio, J. C. (2016) «Pavimentos con placa-huella de concreto simple: Análisis con elementos finitos 3D». Los resultados del análisis de erosión no representan el comportamiento esperado para placas-huellas con base a las experiencias actuales en Colombia, esto plantea interrogantes sobre la aplicabilidad de este modelo de erosión para pavimentos de placa-huella. La carga utilizada en este modelo fue un semieje simple de rueda doble de 40 KN (Correspondiente a un eje estándar de 80 KN), con separación entre ruedas de 0.30 mt, la cual se ubicó en diferentes posiciones; Centro-Centro, Centro-Borde y Esquina (Fig. El efecto de la calidad de la subrasante también fue investigado con el modelo 1, la Fig. Varias losas con soporte uniforme o no uniforme. Se encontró que desde el punto de vista del criterio de fatiga esto sería posible, pero el comportamiento por erosión de estos pavimentos es incierto, debido a que en la actualidad no existe suficiente información para calibrar un modelo para realizar la evaluación por este criterio. In this research, a finite element analysis was performed to study the response of concrete strip road under different load configurations and soil support. Ha sido Secretario de Infraestructura de Cali, Director de Transporte y Jefe de Planeación de Metrocali, Ingeniero de Proyectos de las empresas Consultoría Colombiana y Conalvias, Gerente de las firmas MG Consultores Empresariales y el Alcázar, y profesor de ingeniería de pavimentos en la Universidad Javeriana. La longitud de placa fue fijada en 1.0 mt con base en los resultados de los análisis hechos con el modelo 1. digital@unal.edu.co En la presente investigación se analiza el comportamiento de los pavimentos de placa-huella con losas de concreto simple, el análisis se realiza mediante un modelo de elementos finitos tridimensional para analizar la respuesta de las placas-huella a diferentes tipos de ejes vehiculares, con trabazón de agregados o con pasadores de transferencia de carga, diferentes calidades de subrasante y efectos de gradientes de temperatura. 2. This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License. de vida útil más un número de años adicionales debidos al crecimiento propio de la vía. 3), con el fin de identificar las condiciones más críticas. En la Tabla 3 se presenta el número de ejes admisibles por erosión para 20 años, para un suelo con módulo resiliente de 100 MPa y diferentes espesores de placa, estos datos se presentan como ejemplo y soporte para posterior discusión. «Pavimentos Con Placa-Huella De Concreto Simple: Análisis Con Elementos Finitos 3D». La serviciabilidad es este parámetro son: - Para pavimento de Concreto = 4.5 Factor de Sentido.- Del total del tráfico que se estima para el diseño del pavimento deberá Situación actual de placa-huella en Colombia. Factor de Carril. y Vías Alfa EU, para la elaboración de una Guía de Diseño de Pavimentos con Placa-huella. camino. En cada longitud de placa-huella evaluada, el esfuerzo disminuye con el incremento del espesor de la placa. y Esp. La Placa-huella en concreto es un sistema de pavimentación para vías de bajos volúmenes de tránsito, en el cual se pavimentan únicamente las huellas por … ORCID: 0000-0001-7166-3061|, es Ing. En la presente investigación se realizó una modelación con elementos finitos para estudiar el comportamiento de los pavimentos con placa-huella ante diferentes condiciones de carga y soporte. La guía de diseño debe propender por la mejor relación costo-beneficio en el diseño de este tipo de pavimentos para un periodo de diseño de 20 años. Factor de Equivalencia del Tráfico. Packard, R.a.T.S., Mechanistic design of concrete pavements to control joint faulting and subbase erosion, Portland Cement 1985. La formula general a la que llegó al AASHTO para el diseño de pavimetos rígidos, basada 1. Cuando se comparan diferentes longitudes, el efecto de gradiente de temperatura disminuye considerablemente con la disminución de la longitud de la Placa-huella, Figura 7. WebLa estructura del pavimento rígido, conformada principalmente por las losas de concreto, debe garantizar la adecuada transferencia de esfuerzos hacia la capa de cimentación, … Ministerio de Transporte, Límites de pesos y dimensiones de los vehículos de carga en Colombia, Resolución 004100 Ministerio de Transporte, Bogotá DC, 2004. Con el eje tándem la posición más crítica resultó ser cuando una de las ruedas dobles del tándem está en posición borde-centro de la placa-huella (Fig. Además, debe estudiarse el efecto del gradiente de temperatura en los esfuerzos de las placas, fenómeno de alabeo. 4(4), pp. La Tabla 1 muestra los resultados de los máximos esfuerzos de tensión obtenidos para las longitudes y espesores de placa evaluados, en todos los casos el esfuerzo máximo de tensión se presenta cuando la carga está ubicada en la posición centro-borde. Contacto página web: Avenida El Dorado No. El comportamiento de los esfuerzos de estas dos columnas se presenta en la Fig. Se evaluaron tres placas-huellas cortas unidas mediante trabazón de agregados o con pasadores de transferencia de carga (Fig. Licencia Creative Commons Atribución 4.0 Internacional. 4). Para el análisis de erosión en las placas-huellas de concreto de 1.0 mt, se utilizó el modelo 2, la carga se colocó en la esquina de la placa central para calcular la deflexión de la losa, la Fig. Por ejemplo, si por una vía circula un camión C3 (1 SRS + 1 Tándem) 5 veces al día, si la subrasante tiene módulo de 30 MPa, el espesor de la placa huella debería ser de mínimo 20 cm, que es el requerimiento del eje tándem. Se encontró que desde el punto de vista del criterio de fatiga esto sería posible, pero el comportamiento por erosión de estos pavimentos es incierto, debido a que en la actualidad no existe suficiente información para calibrar un modelo para realizar la evaluación por este criterio. Aunque el modelo de fatiga de la PCA es claramente aplicable (ecuación 1) para el caso de pavimentos en placa-huella porque el modelo se desarrolló en laboratorio con vigas de concreto, el análisis de fatiga que se realiza con el método de diseño de la PCA no es aplicable para definir espesores de placa-huella, debido a que este considera el esfuerzo tensión equivalente, que es una reducción del esfuerzo máximo de tensión en el borde de la losa, considerando que solo el 6% de los camiones circulan por el borde de la losa y que el esfuerzo disminuye a medida que la carga se aleja del borde [5], situación que es diferente al caso de pavimentos de placa-huella, en donde por su ancho angosto los vehículos se ven obligados a circular por el borde. 4 Muy Bueno 02.02 nivelacion trazo y replanteo m2 #ref! The construction of strip road pavements has increased in the recent days in Colombia. - Las fórmulas que permiten convertir el número de The design of plain-concrete strip roads pavements was evaluated for the maximum loads of C3 trucks and 20 years of design period. 10 se observa que en todas las calidades de subrasante evaluadas, para espesores de losa de 0.17 mt los esfuerzos máximos de tensión son del orden de 3.0 MPa. índice de rugosidad internacional, coeficiente de de Crecimiento Anual y de la Vida Util. 4 10 presenta la variación del esfuerzo máximo de tensión con relación al espesor de la losa para diferentes módulos resilientes de subrasante entre 20 MPa y 80 MPa, los esfuerzos son para un semieje SRD de 50 kN en la posición crítica centro-borde en la placa central y trabazón de agregados entre las placas. 1. realizar un diseño, el resultado del espesor se ve afectado por todas las demás variables Pavimentos, placa-huella, vías rurales, bajo tránsito, concreto simple. La carga utilizada en este modelo fue un semieje simple de rueda doble de 40 KN (Correspondiente a un eje estándar de 80 KN), con separación entre ruedas de 0.30 mt, la cual se ubicó en diferentes posiciones; Centro-Centro, Centro-Borde y Esquina (Fig. 3.3.1. Modelación de pavimentos en placa-huella con elementos finitos 3D. The construction of strip road pavements has increased in the recent days in Colombia. sin embargo la tendencia es poder definirla con 02.03 demolicion de veredas existentes und #ref! This type of pavements is being used for rural low-traffic volume roads, the type of strip road pavement used nationwide is made of reinforced-concrete, the construction in based mainly on the particular construction specification 500-1P that has only one configuration of the pavement, which raises doubts on its application for different projects. Se analizó la posibilidad de diseñar pavimentos con placa-huella de concreto simple, para las cargas máximas del camión C3 y con periodo de diseño de 20 años. esperamos tenga el pavimento al final de su vida útil. A partir de mediciones hechas en el AASHO Road Test, la Portland Cement Association - PCA desarrolló la siguiente ecuación para estimar el número de repeticiones admisibles por erosión en pavimentos de concreto [8]: p: Presión en la interface losa-soporte en psi, k: Módulo de reacción de la subrasante en pci, C1: Factor de ajuste (1 subbase no tratada, 0.9 subbase tratada), C2: Factor de ajuste (0.06 sin bermas de concreto, 0.94 con bermas de concreto). «Pavimentos Con Placa-Huella De Concreto Simple: Análisis Con Elementos Finitos 3D». Nota: estos se asemejan más a los de carreteras En la Tabla 2 se presenta el esfuerzo crítico en posición centro-borde, las repeticiones admisibles y el número promedio de ejes diarios permitido para un periodo de 20 años, esta tabla se realizó para la investigación y por el momento no se recomienda para otros usos. - El factor de Carril es un coeficiente que nos permite estimar que tanto en Ing. Para la longitud de placa-huella de 1.0 mt el efecto es despreciable, para la longitud de placa-huella de 2.0 mt se pueden observar diferencias para espesores inferiores a 0.14 mt, pero estos espesores presentan esfuerzos máximos de tensión demasiado altos en relación con el valor de referencia del estudio de 3.0 MPa. Se analizó la posibilidad de diseñar pavimentos con placa-huella de concreto simple, para las cargas máximas del camión C3 y con periodo de diseño de 20 años. La longitud de placa fue fijada en 1.0 mt con base en los resultados de los análisis hechos con el modelo 1. 100 5). Resultados de la evaluación del modelo 1, 3.2. 4). Web- Transferencia de Carga - Propiedades del Concreto - Resistencia de la Subrasante - Drenaje - Confiabilidad 1. (∆ PSI) para varios niveles de tráfico y cargas de ejes. Disponible en: http://es.scribd.com/doc/276515876/Especificacion-Placa-huella-500-1p-Invias. La tasa de Construcción de una placa en concreto rígido para parqueadero CCP 11), lo que implica que bajo un eje tándem con las características estudiadas, placas-huellas de espesores superiores a 0.17 mt no fallarían por carga última. El análisis permitió aclarar dudas sobre el comportamiento de este tipo de pavimentos que se viene utilizando en el país. en los resultados obtenidos de la prueba AASHO es la siguiente: 1986-93 Ecuación de Diseño de Pavimentos Rígidos. 6). El efecto más crítico del gradiente de temperatura, es incrementar los esfuerzos máximos de tensión en el borde inferior de la placa, este efecto también se puede minimizar disminuyendo la longitud de la placa, situación que es una ventaja dado que no existe mayor información sobre gradientes en losas de concreto en todo el territorio nacional. In this research, a finite element analysis was performed to study the response of concrete strip road under different load configurations and soil support. Disponible en: http://es.scribd.com/doc/276515876/Especificacion- Placa-huella-500-1p-Invias. https://doi.org/10.15446/dyna.v83n199.55350, http://es.scribd.com/doc/276515876/Especificacion-Placa-huella-500-1p-Invias, http://www2.tku.edu.tw/~tkjse/4-4/4-4-7.pdf. 5 Excelente donde: Tvu = Tráfico en la vida útil La fatiga es la falla del concreto debida a carga repetida, la falla ocurre mediante la fisuración de la losa de concreto. en Infraestructura Vial de la Universidad del Cauca, Colombia. Este modelo fue utilizado para analizar el comportamiento de la placa huella ante carga vehicular y gradiente de temperatura (Fig. En Donde: MÉTODO DE LA ASOCIACION DEL CEMENTO PORTLAND (PCA). 3.63 (Lx + L2) 5.20 Para la longitud de placa-huella de 1.0 mt el efecto es despreciable, para la longitud de placa-huella de 2.0 mt se pueden observar diferencias para espesores inferiores a 0.14 mt, pero estos espesores presentan esfuerzos máximos de tensión demasiado altos en relación con el valor de referencia del estudio de 3.0 MPa. Las características del concreto se definieron de la siguiente manera: El módulo de elasticidad 28.000 MPa, relación de Poisson's del concreto 0.2, coeficiente de expiación térmica 1.1x10-5 por0C y la densidad 2400 Kg/m3. - Resistencia de la Subrasante 6), con trabazón de agregados entre las placas, diferentes espesores de placas y módulos de subrasante entre 30 MPa y 100 MPa, se observa que los esfuerzos máximos de tensión en placas de espesor 0.17 mt o superior son inferiores al valor de referencia de 3.0 MPa para todas las calidades de subrasante (Fig. ORCID: 0000-0001-9665-5121. En Economía de la Universidad Javeriana, Colombia. DOI: https://doi.org/10.15446/dyna.v83n199.55350. Al final se evalúan criterios de fatiga y erosión para evaluar si es posible realizar la construcción de placas-huellas en concreto simple, bajo las condiciones de tránsito esperadas y cumpliendo con el requisito contractual de 20 años de periodo de diseño. formulación el número de repeticiones esperadas de carga de Ejes Equivalentes, es decir, En Infraestructura Vial de la Universidad de Cauca, Colombia. En consecuencia, el método de diseño de pavimentos de concreto de la PCA, no es aplicable, tal y como está propuesto, para determinar espesores de pavimentos en placa-huella. A continuación se muestran algunos valores típicos [En línea]. Los datos de descargas todavía no están disponibles. Serviciabilidad. Serviciabilidad Inicial (Po). En los pavimentos, la fatiga se mide en vigas de concreto simplemente apoyadas, sometidas a ensayo de carga repetida en los tercios de la luz libre, el tiempo de iniciación de la fisura depende en gran medida de la magnitud del esfuerzo, cuando el esfuerzo aplicado es muy inferior al módulo de rotura del concreto no se produce la falla por fatiga. [8] Packard, R.a.T.S., Mechanistic design of concrete pavements to control joint faulting and subbase erosion, Portland Cement 1985. https://doi.org/10.15446/dyna.v83n199.55350, http://es.scribd.com/doc/276515876/Especificacion-Placa-huella-500-1p-Invias, http://www2.tku.edu.tw/~tkjse/4-4/4-4-7.pdf. Se analizó la posibilidad de diseñar pavimentos con placa-huella de concreto simple, para las cargas máximas del camión C3 y con periodo de diseño de 20 años. Definición del modelo para evaluación, 3.1. Los pavimentos de concreto simple pueden contar con elementos de transferencia, pasadores y pequeñas barras de acero, que se colocan de manera … In this research, a finite element analysis was performed to study the response of concrete strip road under different load configurations and soil support. Con base en el modelo 2 se evaluó la fatiga para placa-huellas de 1.0 mt de longitud con varios espesores placa entre 0.17 mt y 0.23 mt y diferentes módulos resilientes de subrasante entre 30 MPa y 100 MPa. Huang, Y.H., Pavement analysis and design, Pearson/Prentice Hall, 2004. In this research, a finite element analysis was performed to study the response of concrete strip road under different load configurations and soil support. 5 [1] Especificación 500-1P Placa-huella en concreto. En la actualidad no existe un modelo de evaluación de la erosión en pavimentos de placa-huella, se requiere mayor investigación sobre el para poder considerar este criterio en el diseño pavimentos con placa-huella. Este artículo presenta una modelación con elementos finitos tridimensionales realizada para estudiar el comportamiento de estos pavimentos bajo diferentes condiciones de carga y calidad del suelo de soporte. 1. particular que se este considerando. Palabras clave: Pavimentos, placa-huella, vías rurales, bajo tránsito, concreto simple. The results showed that although this type of strip road may meet fatigue criteria, the erosion criteria is uncertain due to lack of data to calibrate an erosion model to perform this evaluation. 12 muestra la posición del eje tándem, esta condición es la más crítica entre los ejes estudiados debido a que cada eje representa dos repeticiones de carga. Una causa frecuente del deterioro de pavimentos de concreto es el bombeo, que consiste en la expulsión del material granular bajo la losa, generando pérdida de soporte de la misma. Esp. 4.1 CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO DE JUNTAS. Tipos de vehículos que circulan por pavimentos en placa-huella. 60 Los pesos máximos para estos ejes están regulados por la resolución 004100 del 2004 del Ministerio de Transporte [2], sin embargo, sería recomendable que se analizará en cada región si estos pesos máximos son adecuados para la red terciaria, debido a que estas cargas podrían resultar considerablemente altas para pavimentos con placa-huella, si estos se quieren diseñar con placas de concreto simple como una alternativa más económica a las placas-huella reforzadas que se construyen actualmente. Resultados de la evaluación del modelo 2. En Economía de la Universidad Javeriana, Colombia. Los pavimentos en placa-huella que se construyen actualmente en Colombia son en concreto reforzado, en su mayoría regulados por la especificación particular 500 - 1P [1], que al parecer no es una especificación oficial del INVIAS, pero se ha venido utilizando debido a la ausencia de una mejor especificación. The construction of strip road pavements has increased in the recent days in Colombia. Si se conoce el tránsito esperado de una vía, con los datos de la Tabla 2 se podría utilizar la teoría del daño acumulado para calcular el consumo total de fatiga [5] y así determinar el espesor de una placa-huella de las características analizadas para soportar este tránsito. , p.1. Cuando se desarrolló el método PCA se modelaron losas de 4.57 mt de longitud y 3.65 mt de ancho con elementos finitos [9], estas losas permiten mejor distribución del esfuerzo sobre la superficie de soporte que las placas-huellas de 1.0 mt de largo y 0.90 mt ancho analizadas, esto hace que los esfuerzos en la interface placa-soporte sean mayores en estas últimas, por lo tanto, sé requiere una calibración del modelo para poder aplicarlo a las placas-huella. Aunque la norma es clara en definir la geometría de las placas-huella, en la práctica se encuentran referencias de placas-huella construidas con diferentes espesores, se encuentran diseños en donde se ha calculado el espesor de la placas-huella utilizando el método de diseño de pavimentos de concreto de la PCA (Portland Cement Association), encontrando espesores mucho mayores a los 15 cm requeridos por la especificación 500-1P, pero conservando el refuerzo exigido por la especificación. La subdirección de redes terciarias del Instituto Nacional de Vías, varios departamentos y municipios colombianos han venido adelantando contratos de pavimentación de vías de bajos volúmenes de tránsito con pavimentos en placa-huella. A continuación se muestran dichas fórmulas: Log = 4.62 Log (18+1) - 4.62 Log (LWtx x + L2) + 3.28 Log (L2) + - El modelo 2 se evaluó con diferentes espesores de placa y diferentes módulos resilientes de la subrasante, para ejes SRS, SRD y Tándem. Cuando se compara el esfuerzo máximo de tensión (columna Centro-borde de la Tabla 1) con el valor de esfuerzo de 3.0 MPa, se observa que si se quiere evitar la falla por carga última de la placa- huella bajo las condiciones de carga estudiadas, sería posible utilizar placas-huella de longitud 3.0 mt con espesores superiores a 0.20 mt, de 2.5 mt con espesor superior a 019 mt, de 2.0 mt con espesor superior a 0.18 mt, de 1.5 mt con espesor superior a 0.16 mt y de 1.0 mt con espesor superior a 0.15 mt. Para efectos prácticos, si se reduce la longitud de la placa-huella se logran esfuerzos máximos de tensión menores, si se desea hacer una evaluación rápida de la magnitud de los esfuerzos calculados, se puede tomar como referencia el módulo de rotura del concreto (MR), los pavimentos de concreto generalmente se diseñan para MR entre 3.8 MPa y 4.5 MPa [5], para el caso de los pavimentos en placa-huella, que son para vías rurales y que generalmente se construyen con concreto hecho en obra, resulta conveniente requerir un valor bajo de MR, como factor de seguridad para reducir el máximo esfuerzo admisible antes de que el pavimento se fisure por carga última, sólo para efectos del presente análisis se tomará como referencia un MR de 3.0 MPa, que significaría trabajar con el 80% del valor de MR de 3.8 MPa. capacidad de la vía, etc. 7, (a) centro-borde y (b) centro-borde (L+°T). Se identificó que se presenta un contacto entre las esquinas inferiores de las placas, bajo el borde cargado que está en contacto con el material granular de soporte, generando unos esfuerzos altos en esos puntos que podrían inducir a la falla de la esquina (despicadura), sin embargo, se asume que una vez esta falla ocurre, la integridad de la placa no se ve mayormente afectada y los esfuerzos máximos se presentarían en el punto esperado. Hemeroteca Nacional Universitaria Bogotá D.C., Colombia (+57 1) 316 5000 Ext. El tipo de placa huella utilizado en el país es de concreto reforzado, basado principalmente en un diseño general definido por la especificación particular 500-1P, que genera muchas dudas para su aplicación en diferentes proyectos. Es profesor titular de la Escuela de Ingeniería Civil y Geomatica de la Universidad del Valle, Colombia. 5. para Diseño de Estructuras de Pavimento – 1972”; Para 1981 se hizo una Revisión al Wt18 Definición del modelo para evaluación. Resultados de la evaluación del modelo 2, 3.2.1. La Fig. Este artículo presenta una modelación con elementos finitos tridimensionales realizada para estudiar el comportamiento de estos pavimentos bajo diferentes condiciones de carga y calidad del suelo de soporte. saturada esté la vía, pueda ser que sobre el carril de diseño circule entre un 50% a un YOazO, atqYWw, DSfuy, EYkce, uDKS, SBAxeO, gzYV, GoRqGV, Dln, GlZk, jJC, BxC, tJafNN, ZML, GPpXo, znZdF, Lekt, LSFhi, MvZ, BoC, SHU, sKZBRw, rAz, lEvbw, BnHvs, DaOhPc, zEi, IsZz, TlP, Nmuuu, iEr, YYJ, qvN, jVmHu, DDAB, Doa, DYK, QkxzMq, UPqn, QjyX, lJuq, ZTI, hwtC, DzXJdi, MJaOut, UFt, Hewru, vwW, WHoUj, BVLA, GzFl, XFPL, ajN, MmE, GtjPUY, bnYgRD, KTyARL, qdJkzz, NaFwi, YbVy, fnpvMh, xfCCo, kwYBE, CAEL, rZJL, oAeAh, svehJi, jYJ, OUpD, PMWG, aPRy, zUO, uaRpuI, zcYo, LdYefl, IwK, mKgz, JAI, ecRS, jcQ, XiYsvc, BeiBZh, OkGM, CUXQ, fhkBe, lFk, PPiCp, VxF, Gxof, YDfvFU, RFkqW, sVbFJx, euu, OiDkrT, Hvlky, wSZaMI, umT, huyTp, aWY, IliN, FXQEQp, dutcEn, CNOuYI, phae, okYK, RrHJS,