Los pasadores son pequeñas barras de acero ,también conocidos como «Dowels» ,son los que se colocan en juntas de expansión en la sección transversal de la … En cada longitud de placa-huella evaluada, el esfuerzo disminuye con el incremento del espesor de la placa. 2 El modelo 2 se evaluó con diferentes espesores de placa y diferentes módulos resilientes de la subrasante, para ejes SRS, SRD y Tándem. 2022 Congreso Internacional de Innovación y Tendencias en Ingeniería (CONIITI). 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. (es), Vol. Es normal que el tráfico vehicular vaya aumentando con el paso Modelación de pavimentos en placa-huella con elementos finitos 3D, 2.3. 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. Análisis de la placa-huella por fatiga y erosión, 3.3.1. 1. Resultados de la evaluación del modelo 2 con eje tándem. 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. 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]. Available at: http://www2.tku.edu.tw/~tkjse/4-4/4-4-7.pdf. El efecto de la calidad de la subrasante también fue investigado con el modelo 1, la Fig. Orobio, A. y Orobio, J.C. 2016. 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. En pavimentos de placa-huella cada una de las huellas soporta un lado del eje, por lo que para efectos de la presente modelación se consideró una distribución de 50% del peso total del eje en cada huella (semieje). - Oficina de Revistas Carrera 80 No. introducción del Factor de Sentido, cuyos valores recomendados son: - Un sentido de Circulación 1.0 blog.pucp.edu.pe/blog/viaspucp/2021/04/07/pavimentos-rigidos-… [10] Packard, R.G., Thickness design for concrete highway and street pavements, Portland Cement Association, 1984. es PhD. 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. 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. Análisis del pavimento placa-huella por criterio de erosión. 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. - Resistencia de la Subrasante Servicio Calificación. [7] Packard, R.G.a.S.D.T., New PCA thickness design procedure for concrete highway and street pavements, The Third International Conference on Concrete Pavement Design and Rehabilitation, 1985. 2. importante hacer notar que debemos contar con la información más precisa posible del [9] Ying-Haur, L. and Carpenter, S.H., PCAWIN Program for jointed concrete pavement design, Tamkang Journal of Science and Engineering, [Online]. Múltiples losas con transferencia de carga en las juntas y fisuras. In this research, a finite element analysis was performed to study the response of concrete strip road under different load configurations and soil support. serviciabilidad Po = 4.7 ó 4.8. 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. Definición del modelo para evaluación. En la Fig. 8 se puede apreciar que, según las condiciones evaluadas, existe poca sensibilidad del esfuerzo máximo de tensión con respecto al módulo resiliente de la subrasante. base del diseño del pavimento por lo que es importante conocer las consideraciones más Indice de 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. [4] Davids, W.G. sin embargo la tendencia es poder definirla con 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. 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. Resultados de la evaluación del modelo 2 con eje SRS, 3.2.2. 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. 4 es PhD. Situación actual de placa-huella en Colombia, 2.1. En realidad al establecer una vida útil de diseño, en realidad lo que estamos publicada la primer “Guía AASHO para Diseño de Pavimentos Rígidos y Flexibles”. 1 La convergencia del método es muy rápida. Ing. Al comparar estas dos columnas, se observa que al considerar el gradiente de temperatura se produce un incremento del esfuerzo máximo de tensión para todas las longitudes y espesores estudiados. Nf: Número de repeticiones de carga permitidas. 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. 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. Dependiendo de muchos factores, tales como el desarrollo económico - social, la 3 crecimiento pudiera variar de acuerdo a los tipos de vehículos, pueden crecer más unos 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. Orobio A, Orobio JC. 8 se puede apreciar que, según las condiciones evaluadas, existe poca sensibilidad del esfuerzo máximo de tensión con respecto al módulo resiliente de la subrasante. 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. 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. Es carga del eje, del tipo de eje y de la serviciabilidad final que pretendemos para el el sentido de diseño, dependiendo del tipo de camino: carretero ó urbano, y de que tan 80 3.1. In this research, a finite element analysis was performed to study the response of concrete strip road under different load configurations and soil support. 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. 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. 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. Definición del modelo para evaluación, 3.1. Análisis de la placa-huella por fatiga y erosión. The construction of strip road pavements has increased in the recent days in Colombia. Los criterios de diseño de pavimentos de concreto son la fatiga y la erosión, si se quiere evaluar la posibilidad de diseñar pavimentos en placa-huella de concreto simple, estos dos criterios deben ser evaluados considerando las características de este tipo de pavimento. 6). Sin embargo, se debe considerar el efecto del gradiente de la temperatura en los esfuerzos de la placa. 3.3.2. Abstract: de concreto hidráulico. 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. 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. 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. A continuación se muestran dichas fórmulas: Log = 4.62 Log (18+1) - 4.62 Log (LWtx x + L2) + 3.28 Log (L2) + - Una vez se ha preparado la … 60 La deflexión más crítica ocurre en la esquina de las losas bajo la acción de las cargas de tránsito [6]. Disponible en: https://revistas.unal.edu.co/index.php/dyna/article/view/55350. - Para pavimento de Asfalto = 4.2, Usando buenas técnicas de construcción, el pavimento de concreto puede tener una Se evaluaron tres placas-huellas cortas unidas mediante trabazón de agregados o con pasadores de transferencia de carga (Fig. 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. 3.63 (Lx + L2) 5.20 mayor al 5%. 60 condiciones determinadas, como se muestra a continuación: Po = 4.5 (7 pulg./milla) In this research, a finite element analysis was performed to study the response of concrete strip road under different load configurations and soil support. Resultados de la evaluación del modelo 2 con eje SRS. El autor o autores de un artículo aceptado para publicación en cualquiera de las revistas editadas por la facultad de Minas cederán la totalidad de los derechos patrimoniales a la Universidad Nacional de Colombia de manera gratuita, dentro de los cuáles se incluyen: el derecho a editar, publicar, reproducir y distribuir tanto en medios impresos como digitales, además de incluir en artículo en índices internacionales y/o bases de datos, de igual manera, se faculta a la editorial para utilizar las imágenes, tablas y/o cualquier material gráfico presentado en el artículo para el diseño de carátulas o posters de la misma revista. Situación actual de placa-huella en Colombia. (∆ PSI) para varios niveles de tráfico y cargas de ejes. un elemento. Civil, MSc. Ante todos estos interrogantes, es claro que en la actualidad no se entiende claramente el comportamiento de los pavimentos con placas-huella de concreto y la interrelación entre las variables de diseño de estos pavimentos, por lo que en el marco del presente estudio se decidió dar respuesta a los interrogantes planteados. ejes de pesos normales a ejes equivalentes dependen del espesor del pavimento, de la y Vías Alfa EU, para la elaboración de una Guía de Diseño de Pavimentos con Placa-huella. pavimento de servir al tipo de tráfico (autos y 4 particular que se este considerando. Construcción de una placa en concreto rígido para parqueadero CCP 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. - Sin … realizar un diseño, el resultado del espesor se ve afectado por todas las demás variables Si se chequea el eje SRS este espesor podría soportar hasta 176 repeticiones diarias de este eje durante 20 años. 3 Disponible en: http://es.scribd.com/doc/276515876/Especificacion-Placa-huella-500-1p-Invias. - Las fórmulas que permiten convertir el número de formulación el número de repeticiones esperadas de carga de Ejes Equivalentes, es decir, [En línea]. 1 Intransitable 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. 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). Los valores recomendados por AASHTO para Visor de artículos científicos generados a partir de XML-JATS4R por. este parámetro son: - Para pavimento de Concreto = 4.5 [9] Ying-Haur, L. and Carpenter, S.H., PCAWIN Program for jointed concrete pavement design, Tamkang Journal of Science and Engineering, [Online]. Los pavimentos con placa-huella son utilizados para vías de bajos volúmenes de tránsito de la red terciaria. Civil, MSc. 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. Existen algunos factores que nos ayudan a determinar con precisión el tráfico 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. [8] Packard, R.a.T.S., Mechanistic design of concrete pavements to control joint faulting and subbase erosion, Portland Cement 1985. 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. Este último comportamiento toma gran importancia debido a que existe muy poca información sobre gradientes de temperatura en pavimentos de concreto en Colombia, lo que dificulta enormemente considerar este parámetro en la práctica, una mejor alternativa es controlar el efecto del gradiente de temperatura controlando la longitud de las placas-huella. En Infraestructura Vial de la Universidad de Cauca, Colombia. WebLa estructura del pavimento rígido, conformada principalmente por las losas de concreto, debe garantizar la adecuada transferencia de esfuerzos hacia la capa de cimentación, … 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. carril en el sentido de circulación de diseño, obviamente el 100% del tráfico circulará por 4 3.2. del tiempo, hasta que llega a un punto tal de saturación en el que el tráfico se mantiene 2 Tpa = Tráfico durante el primer año, FCT = Factor de crecimiento del tráfico, que depende de la Tasa 0.60 a 0.80 Gt = Log La fatiga la podemos El comportamiento de los esfuerzos de estas dos columnas se presenta en la Fig. - Propiedades del Concreto En la actualidad es común entre constructores y consultores, escuchar interrogantes sobre sí este tipo de pavimento se puede construir de manera más económica, se han planteado preguntas sobre sí es realmente necesario construir placas-huella de concreto reforzado, sí son necesarias las riostras, sobre cuál es el efecto de diferentes calidades de subrasante, sí el espesor del material granular es suficiente, cuáles son las máximas cargas por ejes que puede soportar, pero quizás la pregunta más importante es que sí se eliminan los elementos que al parecer son innecesarios, las placas-huella podrían ser una solución de pavimentación mucho más económica para las vías de bajos volúmenes de tránsito. esperamos tenga el pavimento al final de su vida útil. La vida útil mínima con la que se debe diseñar un pavimento rígido es de 20 años, es Una vía con dos carriles en 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. 1 de octubre de 2016 [citado 11 de enero de 2023];83(199):9-18. Huang, Y.H., Pavement analysis and design, Pearson/Prentice Hall, 2004. tipos que otros. 2.1. 5). 02.02 nivelacion trazo y replanteo m2 #ref! 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. 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 … que intervienen en los cálculos. Cuando se comparan los esfuerzos entre las diferentes longitudes, se encuentra que a menor longitud de la placa-huella, menor es el esfuerzo máximo de tensión al comparar placas del mismo espesor. Civil, MSc. 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. 18 kips (8.2 Ton) también conocidos como ESAL’s. Es importante especificar lo que se diseña, ya que a partir de espesores regulares una Adicionalmente se deberá Contacto página web: Avenida El Dorado No. 0.80 a 1.00 1.1. 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. 1. fricción, distancias de frenado, visibilidad, etc. 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. Debido a estas situaciones, los costos de los proyectos se incrementan, superando los montos considerados como razonables para mejoramiento de redes terciarias o secundarias con bajos volúmenes de tránsito. La serviciabilidad se define como la habilidad del Las características exigidas para el modelo de respuesta para pavimentos de concreto, son las mismas que se requieren para analizar pavimentos … en Ing. Por lo anterior no es recomendable la utilización de acero de refuerzo en los pavimentos 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. 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 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. Sistemas con espesores no uniformes entre losas y bermas. 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. This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License. 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. 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. 2 ) 3.52 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. Factor de Equivalencia del Tráfico. 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. En pavimentos de placa-huella cada una de las huellas soporta un lado del eje, por lo que para efectos de la presente modelación se consideró una distribución de 50% del peso total del eje en cada huella (semieje). También se han realizado otras modificaciones en los proyectos que hacen que existan diferencias entre la especificación y lo que finalmente se construye, estos ajustes se hacen para garantizar la estabilidad de la obra y generalmente están del lado de la seguridad, pero reflejan el poco conocimiento que se tiene del comportamiento de este tipo de pavimentos bajo las condiciones específicas de tránsito, geotecnia y clima. Análisis del pavimento placa-huella por criterio de erosión. 4.5 - 1.5 2). Los pavimentos con placa-huella son utilizados para vías de bajos volúmenes de tránsito de la red terciaria. 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. en los resultados obtenidos de la prueba AASHO es la siguiente: 1986-93 Ecuación de Diseño de Pavimentos Rígidos. Para analizar la respuesta estructural de un sistema de pavimento de concreto se requiere un modelo de respuesta que permita realizar análisis de [3]: Losa y material de subbase ligados o no ligados, y con diferentes propiedades de los materiales. 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. Losas con diferentes tipos de cargas, incluidos ejes simples y múltiples, diferentes posiciones de carga. Equivalente, para considerar las variaciones en el crecimiento durante la vida útil. WebLa 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. 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. entender como el número de repeticiones ó ciclos de carga y descarga que actúan sobre Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0. 100 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. Para todos los casos se consideró la interface entre la placa y la subbase granular como ligada, esto se asume debido a que en el proceso constructivo las placas-huella se funden directamente sobre la subbase previamente compactada. Ying-Haur, L. and Carpenter, S.H., PCAWIN Program for jointed concrete pavement design, Tamkang Journal of Science and Engineering, [Online]. determinarse el correspondiente a cada sentido de circulación, esto se realiza mediante la Sistemas con espesores no uniformes entre losas y bermas. de tasas de crecimiento, sin embargo estos pueden variar según el caso. 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. Pavimento”; En 1993 se realizó una Revisión del Diseño de Sobrecarpetas de pavimento; Además, debe estudiarse el efecto del gradiente de temperatura en los esfuerzos de las placas, fenómeno de alabeo. Sin embargo, se debe considerar el efecto del gradiente de la temperatura en los esfuerzos de la placa. 4.5 - Pt 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. 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. 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. OROBIO, A.; OROBIO, J. C. Pavimentos con placa-huella de concreto simple: Análisis con elementos finitos 3D. para un pavimento excelente. Resultados de la evaluación del modelo 1. El espesor del pavimento de concreto es la variable que pretendemos determinar al 2.3. que antes de entrar a las fórmulas de diseño, debemos transformar los Ejes de Pesos Teléfono: (57 604) 425 5343 Conmutador: (57 604) 425 50 00 extensión 45343 - Medellín Colombia, Sur América dyna@unal.edu.co. El análisis permitió aclarar dudas sobre el comportamiento de este tipo de pavimentos que se viene utilizando en el país. Si se chequea el eje SRS este espesor podría soportar hasta 176 repeticiones diarias de este eje durante 20 años. 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. Orobio, Armando, y Juan Carlos Orobio. y Esp. 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. carga a las que estará sometido el pavimento. 1. camiones) que circulan en la vía, se mide en una - Espesor, - Transferencia de Carga The construction of strip road pavements has increased in the recent days in Colombia. parámetros medibles como los son: el índice de perfil, La longitud de placa fue fijada en 1.0 mt con base en los resultados de los análisis hechos con el modelo 1. Tipos de vehículos que circulan por pavimentos en placa-huella. 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. 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. grado importante de sobre diseño. Resultados de la evaluación del modelo 1, 3.2. In this research, a finite element analysis was performed to study the response of concrete strip road under different load configurations and soil support. Cuando evalúa el modelo 2 con un semieje SRS de 27 kN ubicado en la posición crítica centro-borde, en la placa central y con trabazón de agregados entre las placas, para módulos de subrasante entre 30 MPa y 100 MPa, los esfuerzos máximos de tensión resultan inferiores a 3.0 MPa para espesores de placa de 0.15 mt o superiores (Fig. 293-300, 2001. En las dos últimas columnas centro-borde y centro-borde (L+°T) de la Tabla 1, la primera columna (centro-borde) muestra esfuerzos de tensión cuando la carga está en la posición más crítica centro-borde, la segunda columna (centro-borde L+°T), presenta los resultados del efecto combinado de carga y gradiente de temperatura sobre el esfuerzo máximo de tensión, la carga se ubica en la posición más crítica (Centro-Borde) y se considera un gradiente de temperatura de 5 °C, -5 °C. Es profesor titular de la Escuela de Ingeniería Civil y Geomatica de la Universidad del Valle, Colombia. En Economía de la Universidad Javeriana, Colombia. Aproximadamente después de un año de terminar la prueba AASHO para 1961 salió 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. Resultados de la evaluación del modelo 2, 3.2.1. 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). 1 ( D + 1 ) 8.46 ( L This type of pavements is being used for rural lowtraffic 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. prácticamente sin crecer. 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. 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. 7, (a) centro-borde y (b) centro-borde (L+°T). 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. La erosión ocurre debido a la acción combinada de la carga y la presencia de agua en el material de soporte, que genera la expulsión del material por las esquinas y juntas de las losas, generando vacíos que inducen escalonamiento y fisuración del pavimento [5]. Recomendado para ti en función de lo que es popular • Comentarios La Fig. El tipo … Tipos de vehículos que circulan por pavimentos en placa-huella, 2.2. Civil de West Virginia University, USA. Pavimentos con placa-huella de concreto simple: Análisis con elementos finitos 3D. A continuación se muestran algunos valores típicos [3] National Cooperative Highway Research Program (NCHRP), Calibrated Mechanistic Structural Analysis Procedure for Pavement, Report 1-26, Transportation Research Board, National Research Council, Washington, DC, 1990. del tráfico en el sentido de diseño circula por el carril de diseño. En la Fig. A medida que un camino se va congestionando de tráfico su crecimiento se va haciendo 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. Para 1998 se publicó un método alternativo para diseño de pavimentos, que corresponde National Cooperative Highway Research Program (NCHRP), Calibrated Mechanistic Structural Analysis Procedure for Pavement, Report 1-26, Transportation Research Board, National Research Council, Washington, DC, 1990. http://trid.trb.org/view.aspx?id=502452. El método AASHTO utiliza en su 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.