Diseño de pavimentos rigidos por el metodo PCA



Índice
Método de la Portland Cement Association (PCA)……………………………………………………………1
Datos sobre Distribución de las cargas de tránsito……………………………………………………………1
Factor de seguridad de carga……………………………………………………………………………………………2
Terreno de Apoyo…………………………………………………………………………………………………………….2
Período de Diseño……………………………………………………………………………………………………………3
Factor de CrecimientoAnual…………………………………………………………………………………………...3
Determinación del módulo de reacción de diseño k……………………………………………………….. 4
Resistencia a la Flexión del Concreto o Módulo de Ruptura (MR)…………………………………….4
Determinación del número acumulado de vehículos comerciales en el carril de diseño y durante el periodo de diseño……………………………………………………………………………………………………………5
Factor de Carril………………………………………………………………………………………………………………..5
Número de vehículos comerciales en el carril de diseñodurante el periodo de diseño……6
Esfuerzo Equivalente……………………………………………………………………………………………………….7
Factor de Relación de Esfuerzos………………………………………………………………………………………8
Análisis por Fatiga……………………………………………………………………………………………………………8
Análisis por Erosión…………………………………………………………………………………………………………10
Cálculo de espesor del pavimento…………………………………………………………………………………..12
Análisis deresultados………………………………………………………………………………………………………13
Anexo 1………………………………………………………………………………………………………………………….. 14
Anexo 2………………………………………………………………………………………………………………………….. 15
Anexo 3………………………………………………………………………………………………………………………….. 16
Anexo 4………………………………………………………………………………………………………………………….. 17
Anexo 5………………………………………………………………………………………………………………………….. 18
Anexo 6………………………………………………………………………………………………………………………….. 19
Anexo 7………………………………………………………………………………………………………………………….. 20Bibliografía……………………………………………………………………………………………………………………… 21


Método de la Portland Cement Association (PCA)
Diseñar por el método de la PCA un pavimento de concreto simple para una vía de cuatro carriles (A4) en la cual se espera un TDPI de 163001 vehículos de los cuales un 23% son vehículos comerciales2 se espera un crecimiento del 3% anual3 durante los 20 años4 del periodo de diseño delpavimento.
Datos sobre Distribución de las cargas de tránsito.
Estos datos son determinados mediante un estudio de ingeniería de tránsito el cual necesita de varios días para poder hacer un promedio de vehículos que transitan sobre la vía en estudio además de realizar pesajes por cada tipo de vehículo. Debido a este inconveniente se tomaran los datos de Carga por eje y Ejes por cada 1000vehículos comerciales proporcionados en el libro “Ingeniería de Pavimentos para Carreteras”5.
Datos sobre distribución de cargas del transito
Carga por eje (1)
Ejes por cada 1000 vehículos comerciales (2)
Ejes por 1000 vehículos comerciales (ajustado) (3)
# esperado de ejes en el periodo de diseño








Ejes simples
125 - 133
0.28
1.22
1841
115 - 125
0.65
2.83
4273
107 - 115
1.335.78
8744
97.8 - 107
2.84
12.35
18671
88.8 - 97.8
4.72
20.52
31030
80 - 88.8
10.4
45.22
68372
71.1 - 80
13.56
58.96
89146
62.2 - 71.1
18.64
81.04
122543
53.3 - 62.2
25.89
112.57
170206
44.4 - 53.3
81.05
352.39
532839
Ejes tándem
231 - 231
0.94
4.09
6180
195 - 213
1.89
8.22
12425
178 - 195
5.51
23.96
36224
160 - 178
16.45
71.52
108146
142 - 16039.08
169.91
256920
125 - 142
41.06
178.52
269937
107 - 125
73.07
317.70
480377
88.8 - 107
43.45
188.91
285649
71.1 - 88.8
54.15
235.43
355993
53.3 - 71.1
59.85
260.22
393466
*Debido a que no se disponen datos de del TDPI se toma un valor aleatorio
1 Anexo 1. Porcentaje de vehículos comerciales en el carril de diseño.
2 Anexo 2. Tasa de crecimiento anual.
3 Anexo3. Pavimentosde concreto Cemex. Periodo de Diseño.
4 Anexo 4. Ingeniería de pavimentos para carreteras. Tabla 6.11 Datos sobre distribución de las cargas.
Sin embargo para la columna 3 el cálculo se hará de la siguiente manera: La Columna 3 es la columna 2 corregida tomando en cuenta el tránsito ligero, es igual a...