Diseño de Pavimentos Rígidos

UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA
“JOSÉ SIMEÓN CAÑAS”

ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE MÉTODOS DE DISEÑO
DE ESTRUCTURAS DE PAVIMENTO RÍGIDO

TRABAJO DE GRADUACIÓN PREPARADO PARA LA

FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

PARA OPTAR AL GRADO DE

INGENIERO CIVIL

POR:

NÉSTOR EDUARDO CORNEJO ALVARENGA
WILLIAM ALEXANDER VELÁSQUEZ GALDÁMEZ

OCTUBRE 2009
ANTIGUO CUSCATLÁN, EL SALVADOR, C.A.

RECTOR
JOSE MARÍATOJEIRA, S.J.

SECRETARIO GENERAL
RENÉ ALBERTO ZELAYA

DECANO DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
EMILIO JAVIER MORALES QUINTANILLA

COORDINADOR DE LA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
ROBERTO MAURICIO MERLOS LAÍNEZ

DIRECTOR DEL TRABAJO
EDWIN RICARDO ALVARENGA

LECTORES
DANIEL ANTONIO HERNÁNDEZ FLORES
MARÍA RENÉE ESCOBAR

RESUMEN EJECUTIVO

La investigación realizada en el presente trabajotiene por objeto realizar un análisis comparativo
entre los métodos de diseño generalmente utilizados para la determinación del espesor de losa de
concreto de la estructura de un pavimento rígido.

Los métodos de diseño abordados en la investigación son los recomendados por la American
Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) en su versión de 1993 y por la
Portland CementAssociation (PCA) edición de 1984, ya que son los métodos que más se utilizan
por los organismos encargados de la gestión de carreteras en nuestro país y a nivel regional; así
mismo, se presenta una breve reseña de la evolución de la guía AASHTO desde sus orígenes con
la prueba a escala real de la American Association of State Highway Officials (AASHO), así como
de la metodología de diseño de laPCA.

En nuestro país y en la mayoría de países latinoamericanos, el diseño de las estructuras de
pavimentos rígidos es realizado utilizando las recomendaciones establecidas en la Guía para el
Diseño de Estructuras de Pavimento AASHTO (American Association of State Highway and
Transportation Officials) edición de 1993, la cual corresponde a una metodología empírica, que
tiene sus fundamentosprincipalmente en la prueba AASHO Road Test (American Association of
State Highway Officials), desarrollada en la década de 1960. Sin embargo, existen otros métodos
de diseño para estructuras de pavimento rígido que no han sido muy utilizados, tal como el
desarrollado por la Portland Cement Association (PCA) edición 1984, así como también las
recomendaciones de la American Concrete Pavement Association(ACPA) y de la AASHTO edición
2002. Por lo anterior, se considera importante realizar un análisis comparativo de las metodologías
de mayor uso, propuestas por la AASHTO y por la PCA, así como evaluar las ventajas y limitantes
de los mismos.

Además, dentro del mismo contexto, existen algunos aspectos que forman parte del diseño de una
estructura de pavimento que en algunos casos no se les presta ladebida atención, tales como: la
geometría de la losa (ancho y largo), y la determinación de las barras de amarre y dovelas
requeridas; los cuales tienen una incidencia notable en el adecuado desempeño de la estructura de
pavimento.
Se presenta además recomendaciones para el diseño de estructuras de pavimentos que ha
aportado la American Concrete Pavement Association (ACPA). En la investigacióntambién se
presenta una metodología para evaluar el diseño de los pavimentos rígidos en términos de
esfuerzos, a partir de la geometría de las losas (ancho, largo y espesor), solicitaciones de carga y

i

condiciones climáticas; así mismo se presentan recomendaciones indicadas por agencias de
carreteras, utilizadas para el diseño de dovelas y barras de amarre.

Se abordan los aspectos que seconsideran más relevantes sobre los métodos de diseño de
pavimento rígido utilizados generalmente en la región, que corresponden al desarrollado por la
AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials) publicado en 1993 y
el de la PCA (Portland Cement Association) en su edición de 1984. Los métodos para el diseño de
pavimento que se abordan han sido desarrollados con base en...