Calculos de viga benkelman

MAESTRIA EN INGENIERIA DE CONSERVACION DE CARRETERAS MODULO 2: EVALUACIÓN DE CALZADAS DE PAVIMENTOS FLEXIBLES

V.BENKELMAN.

Do = (Lo -Lf)* (a/b)*c Do= deflexión en el punto de prueba inicial .a= Distancia articulación y punta de prueba (a≥244cm), .b= Distancia extensómetro y la articulación . .c = corrección milímetros a pulgadas /10^4  c= 0.254

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MEDIDAS DE DEFLEXIONES CON VIGA BENKELMAN Carretera: Tramo: Fecha Hora ProgresivaLado Km 07/16/13 14:30 143+000 Izq

Nivel/capa: Peso camión: Constante K *1 viga: Datos viga *2: a= b= Lecturas L (1/100mm) a distancia (cm) Deflexión 1/100mm R *3 Lo L25 L50 L100 L300 L500 L x Do D25

Cliente: Empresa: Operador: Revisó: Temper Clima ambiente Ultima atura ºC Calor Frío Seco Lluvia fecha 07/16/13

Peso eje trasero con ruedas duplas de 18.000 libras (8.2 ton) .

Llantas con 900x20 o 1000x20 con 12 lonas y presión de 80 lbs/pulg.^2 (5.6 kg*cm2) después de la carga.

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CORRECCIÓN POR EFECTO DE LA TEMPERATURA Criterio USA Dt = Deflexión recuperable medida en la temperatura “t” en centésimos de milímetros (mm*10^-2) .t= temperatura en ºC medida en el interior de la capa de carpeta asfáltica.

D20ºC= deflexión corregida para la temperatura de 20ºC. .e = espesor de la carpeta asfáltica en centímetros.

Criterio Europeo

Tm = (5*To + (h - 5)*T10) / h

Tm = temperatura promedio (estimada) de la carpeta asfáltica To = temperatura sobre la superficie del pavimento (ºC) T10 = temperatura a una profundidad de 10 cm (ºC) .h = Espesor del espesor de la carpeta asfáltica Carpeta asfáltica c/ base granular no estabilizada: d20 = di x Kt Carpeta asfáltica c/base cementada: d20 = di + Kh en mm Los valores Kt y Kh están tabulados

(en mm)

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Método Europeo: Factor de corrección Kt por temperatura media en la deflexión sobre la superficie de la carpeta asfáltica sobre base granular no estabilizada Y kh son los factores de corrección para carpeta asfáltica de espesor “h” sobre bases estabilizadas hidráulicamente (cemento)

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CORRECCIÓN DEFLEXIÓN POR EFECTO ESTACIONAL

Dcc = deflexión característica corregida, en 0.01 mm Dcc = Dc x Fs Dc = Deflexión característica obtenida en la época diferente Dc = Dm + Kpr *S al lluvioso, en 0.01 mm .Dm= deflexión media de un tramo homogéneo, Kpr= parámetro de confiabilidad estadístico que depende del tipo de carretera y el grado se seguridad requerido.

Fs = Factor de corrección estacional; el procedimiento

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EL CRITERIO EUROPEO

Dcc = c* (dm + Kpr*S)

El efecto estacional en la deflexión c= factor estaciones sobre el pavimento depende de: Kpr = 2.0 Para vías expresas, carretera fundamental (tráfico pesado)  Condición de la calzada Kpr = 1.6 Para carreteras regionales  Sensibilidad de los materiales (tráfico medio) en zonas heladas y el efecto Kpr = 1.3 Para carreteras locales adversos de la congelación (tráfico menor)  Condi.hidrológica y climática.

Fator c

Condiciones características para ponderar el factor "c".

1,0

Deflexión medida en el periodo de la más baja capacidad de carga (deshielo)

1.1 - 1.2

Pavimento insensible al efecto de heladas, condiciones favorables de hidrología y clima

1.2 - 1.4 1.6 - 2.0

El pavimento contiene una capa granular con moderada sensibiidad al efecto de congelación; condición hidrológica y clima favorables Pavimento con fisura superficial; el pavimento contiene una capa granular con mediana sensibilidad a la congelación, condiciones hidrológica y clima desfavorables

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RADIO DE CURVATURA

R = 10 * (25^2) / (2*(D0 – D25)) =

R= radio de curvatura en metros R= 6250 / (2*(Do – D25)) Do = deflexión recuperable en el eje vertical de la carga, en centésimos de milímetro (mm, 10^-2) D25 = deflexión recuperable a 25 cm del eje vertical de la carga, en centésimos de milímetro (mm, 10^-2) Bajas deflexiones y grandes radios de curvatura. El pavimento buen estado, en capas superiores y inferiores. Cumple calidad, deflexión menor a admisible.

Bajas deflexiones y pequeños radios de curvatura. capa superior mala calidad (en granulometría, compactación, CBR, etc.). problema no está SR por baja deflexión.

Altas deflexiones y grandes radios de curvatura. Por alta deflexión, problema en la fundación SR, mala calidad del material o humedad excesiva. Capas capas superiores tienen calidad satisfactoria por gran Radio de curvatura.

Altas deflexiones y pequeños radios de curvatura. El pavimento insuficiente, no cumple calidad en capas superiores e inferiores SR. Implica materiales inadecuados, capas deficiente compactación y/o mal drenaje.

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DEFLEXIÓN ADMISIBLE Deflexión admisible en Europa

Máxima deflexión en pavimentos con base granular y bajo una carga por eje de 8175 Kg usando ruedas dual

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DEFLEXIÓN ADMISIBLE CRETERIO SUDAMERICANO

DNER PRO-11-79 Brasil Dadm=10^(3.010.176*LOG(Di))/100/1000*1000000 C.Ruiz (Argentina) Dadm=+(1.15/(Di /1000000))^0.25/1000*1000000

Deflexiones admisibles en μm Tráfico No Argentina Brasil DNER- Dadm eje estándar C.Ruiz, en PRO 11/79, Promedio, 8.2 t μm en μm en μm 5.00E+05 1231.5 1016.2 1124 1.00E+06 1035.6 899.5 968 2.00E+06 870.8 796.2 833 3.00E+06 786.9 741.4 764 5.00E+06 692.5 677.6 685 1.00E+07 582.3 599.8 591

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DEFLEXION ADM. CRITERIO USA Y SUD AMÉRICA Hipó- Datos deflec- Calidad estructural tométricos tesis obtenidos

I

Dp≤Dadm, R≥100m II Dp>Dadm, R≥100m III Dp>Dadm, R≥100m IV Dp>Dadm, R<100m V Dp>Dadm, R<100m

VI

---

Necesidad de estudios comple-

Criterio para el cálculo del refuerzo

Buena

No

---

Si Dp≤3Dadm, Regular Si Dp>3Dadm, malo Regular para malo Malo

No

Malo, pavimento con deformación perma-nente y rotura plástica

SI SI SI

Medidas correctivas

Solo corrección de superficie Deflectométrico Refuerzo Deflectométrico Refuerzo y y resistencia reconstrucción Deflectométrico Refuerzo y y resistencia reconstrucción Resistencia Refuerzo y reconstrucción Resistencia Reconstrucción

SI

CRITERIOS PARA LA EVALUACIÓN ESTRUCTURAL DNER PRO 11-79

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ESPESOR RECAPEO Espesor recapeo asfรกltico hr=40*LOG(Damd/Dcc)

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DEFLEXION ADMISIBLE EN LA SUPERFICIE DEL PAVIMENTO

=26.32202*A4^(-0.2438)/1000*1000000

Trรกfico N Huang Inst.

1.E+06 2.E+06 3.E+06 5.E+06 1.E+07

AASHTO RTAC

Checosl Argentina Brasil DNER- Promedi

Asfalto (Pt=2.5) Canadรก ovaquia C.Ruiz 907 953 916 1016 881 1035.6 766 808 740 825 789 870.8 694 734 653 730 739 786.9 613 649 558 626 681 692.5 517 551 451 508 610 582.3

PRO11/79 899.5 796.2 741.4 677.6 599.8

o Dadm 944 799 725 642 545

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Ecuaciones de Deflexiรณn Admisible en el mundo Dadm Huang=26.32202*Dcc^(-0.2438)/1000*1000000 Dadm Inst.Asfalto =25.64*Dcc^(-0.2383)/1000*1000000 Dadm AASHTO (p=2.5) =64.2555*Dcc^(-0.3077)/1000*1000000 Dadm RTAC canadรก =65.024*Dcc^(-0.30103)/1000*1000000 Dadm Checoslovaquia =8.035*Dcc^(-0.16)/1000*1000000 Dadm. C.Ruiz Arg.=+(1.15/(Dcc/1000000))^0.25/1000*1000000 Dadm PRO-11 BR =10^(3.01-0.176*LOG(A4))/100/1000*1000000

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Ecuaciones de Deflexiรณn Admisible en el mundo

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Ecuaciones de Deflexiรณn Admisible en el mundo