carretera ii

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PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81UNIVERSIDAD LATINOAMERICANA FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGA CARRERA DE INGENIERIA CIVILDOCENTE: ING. LUIS ALFREDO TRONCOSOMATERIA: CARRETERAS II ESTUDIANTES: UNIV. JULIAN MERCADO UNIV. RENE BERNABE TAPIA YCUACOCHABAMBA BOLIVIA1PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81INTRODUCCINDNER significa Departamento Nacional de Estradas de Rodagem del Brasil.CARACTERIZACIN DEL SUELOCLASIFICACIN DE SUELOS POR EL MTODO AASHTO

F = Porcentaje que pasa el tamiz No. 200LL = Lmite LquidoIP = ndice de Plasticidad1. CLASIFICACIN DE SUELOS POR EL MTODO AASHTO2. CAPACIDAD DE SOPORTE3. CLASIFICACIN DE LOS MATERIALES GRANULARESPAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81Tabla 1. Clasificacin de suelos Mtodo AASHTO (Material Granular) Clasificacin general Material Granular ( 35% o menos del total pasa No.200)Grupo de clasificacinA -1A - 3A 2A - 1 - aA 1 - bA - 2 - 4A - 2 - 5A - 2 - 6A - 2 - 7Anlisis de tamices(porcentaje que pasa)No. 1050 max.No. 4030 max.50 mx.51 min.No. 20015 max.25 max.10 max.35 max.35 max.35 max.35 max.Caractersticas de lafraccin que pasa No.40Limite liquido40 max.41 min.40 max.41 min.ndice de plasticidad6 max.NP10 max.10 max.11 min.11 min.Tipos usuales deFragmentos ptreos,Arena finaLimos o gravas arcillosas y arenamateriales que constagrava, y arenaValoracin generalExcelente a buenodel subgrupoPAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81Tabla 2. Clasificacin de suelos Mtodo AASHTO (Material Limo-Arcilloso) Clasificacin general Material limo- arcilloso ( ms del 35% del total pasa No.200)Grupo de clasificacinA-4A-5A-6A-7A-7-5 (a)A-7-6 (b)Anlisis de tamices (porcentaje que pasa)No. 10No. 40No. 20036 min.36 min.36 min.36 min.Caractersticas de la fraccin que pasa No. 40Limite liquido40 max.41 min.40 max.41 min.ndice de plasticidad10 max.10 max.11 min.11 min.Tipos usuales de materiales que constaSuelos limososSuelos arcillososValoracin general del subgrupoRegular a pobre(a) Para A-7-5, IP < LL - 30(b) Para A-7-6, IP > LL - 30PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-812.CAPACIDAD DE SOPORTE

Con la condicin que: I.S. C.B.R.C.B.R. = valor del C.B.R. determinado por el ensayo en sitio en las condiciones ya descritas.C.B.R. I.G = valor dado por la tabla V.3.Tabla 3. Valor del CBR corregido en funcin del (IG)ndice de Grupo I.G.0123456789 a 1011 a 1213 a 1415 a 1718 a 20C.B.R.I.G.20181513121098765432PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-813.CLASIFICACIN DE LOS MATERIALES GRANULARESMateriales para refuerzo de la subrasante, que tienen:I.S. o el C.B.R. mayor que el de la subrasante.Expansin 2 %Materiales para sub-base, que tienen:I.S. o el C.B.R. 20 %I.G. = 0Expansin 1 % (medida con sobrecarga de 10 lb)Materiales para capa base, que tienen:C.B.R. 80 %.Expansin 0,5 % (medida con sobrecarga de 10 lb)LL 25 y I.P. 6TamizPorcentaje que Pasa en PesoABCD2100100--1-75 901001003/830 6540 7550 8560 100No. 425 5530 6035 6550 85No. 1015 4020 4525 5040 70No. 408 2015 3015 3025 45No. 2002 85 155 155 20Tabla 4. Granulometra del Material para Capa BasePAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81TRFICO

P = Periodo de proyecto en aosVm = Volumen medio diario de trfico durante la vida de proyectoFE = Factor de ejeFC = Factor de cargaPERIODO DE PROYECTO PVOLUMEN MEDIO DIARIO DE TRFICO Vmasumir valores menores como ser P = 10 para N 107Proyeccin aritmticaEl volumen diario de trfico al final del periodo del proyecto ser:

PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81El volumen medio diario de trfico durante el periodo del proyecto ser:

El volumen total del trfico durante el periodo del proyecto ser:

Proyeccin geomtricaEl volumen diario de trfico al final del periodo del proyecto ser:

El volumen medio diario de trfico durante el periodo del proyecto ser:

El volumen total del trfico durante el periodo del proyecto ser:

PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81FACTOR DE EJE [FE]

x es el porcentaje de vehculos con 2 ejes. y es el porcentaje de vehculos con 3 ejes.FACTOR DE CARGA [FC]

Tabla 5. Organizacin de la informacin para calcular el factor de carga [FC]Tipo de EjePorcentaje(Pj)Factor deEquivalencia(FCj)Equivalencia deOperaciones(Pj)*(FCj)Ejes Simples(t)--------Ejes Tandem(t)--------100 * FC (Pj)*)(FCj)PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81FACTOR DE VEHCULO [FV]

CLASIFICACIN DE LOS VEHCULOS DE LA DNER AutomvilesmnibusCamiones livianos, con dos ejes simples, de ruedas simplesCamiones medianos, con dos ejes, el eje trasero de ruedas gemelasCamiones pesados, con dos ejes, con el eje trasero tandemRemolques o semiremolques, en las diferentes condiciones de vehculosTabla 6. Porcentaje de vehculos comerciales en el carril de diseoNmero de carriles deTrfico (2 direcciones)% de vehculos comercialesen el carril de diseo250435 a 486 ms25 a 48PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81

EJES DE TANDEMEJES SIMPLESPAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81FACTOR CLIMTICO REGIONALTabla 7. Valores de [FR] para diferentes niveles de lluviaPrecipitacin Media Anual (mm)Factor climtico [FR]Hasta 8000,70Entre 800 y 15001,40Mayor a 15001,70COEFICIENTE DE EQUIVALENCIA ESTRUCTURAL RevestimientoKRBaseKBSub-base KSRefuerzo KRefPAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81Componentes del pavimentoCoeficiente KBase o revestimiento de concreto bituminoso2,00Base o revestimiento pre-mezclado en caliente de graduacin densa1,70Base o revestimiento pre-mezclado en fri de graduacin densa1,40Base o revestimiento bituminoso por penetracin1,20Capas granulares1,00Suelo cemento con resistencia a la compresin a los 7 das > 45 kg/cm21,70Suelo cemento con resistencia a la compresin a los 7 das de 45 a 28 kg/cm21,40Suelo cemento con resistencia a la compresin a los 7 das de 28 a 21 kg/cm21,20Bases de suelo cal1,20Tabla 8. Coeficientes de equivalencia estructural

PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81ESPESOR MNIMO DEL REVESTIMIENTO BITUMINOSOTabla 9. Espesor mnimo del revestimientoNEspesor mnimo del revestimiento bituminosoN 106Tratamientos superficiales bituminosos106 < N 5 x 106Revestimientos bituminosos con 5 cm de espesor5 x 106 < N 107Concreto bituminoso con 7,5 cm de espesor107 < N 5 x 107Concreto bituminoso con 10 cm de espesorN > 5 x 107Concreto bituminoso con 12,5 cm de espesorPAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81DIMENSIONAMIENTO DEL PAVIMENTOEn la figura 3 la simbologa utilizada en el dimensionamiento del pavimento, tiene el significado siguiente:Hm = espesor total del pavimento, m designa el C.B.R. o I.S. de la subrasante.Hn = espesor encima de la subrasante mejorada, n indica el CBR o I.S del refuerzo.H20 = espesor combinado de base + carpeta, se considera una sub-base con CBR = 20, aun tuviera un CBR mayor.R = espesor de la carpeta, se obtiene de la tabla V.9B= espesor de la capa baseh20= espesor de la sub-basehn = espesor del refuerzo o subrasante mejorada R * KR + B * KB H20(1)R * KR + B * KB + h20 * KS Hn(2)R * KR + B * KB + h20 * KS + hn * KRef Hm(3)PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81Figura 2. Espesor de pavimento, en funcin de (N) y el I.S. (o el C.B.R.).

I.S. o C.B.R.PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81Figura 3. Simbologa utilizada en el dimensionamiento del pavimento

PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81BERMAS CONSTRUCCIN DE PAVIMENTOS POR ETAPASPAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81PROBLEMA El siguiente problema nos ensea cmo calcular el Nmero equivalente de operaciones de un eje patrn de 18000 lb (N). El cual es necesario para poder dimensionar el espesor del pavimento.Calcular el Nmero equivalente de operaciones de eje patrn (N) para un periodo de Proyecto de 20 aos, si el volumen de trfico en los dos sentidos es de 2000 vehculos, de los cuales el 90 % son vehculos de 2 ejes y 10 % de 3 ejes y la tasa de crecimiento aritmtica es del 5 %.Ejes simples(t)%< 5605107498119133154Eje tandem(t)202PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81Solucin:- El nmero equivalente de operaciones se calcula con la frmula siguiente:N = 365 * P * Vm * FE * FC * FREl periodo del proyecto es de 20 aosP = 20b)Volumen diario inicial de trfico en un sentido V1V1 = 2000 / 2 = 1000 vehculos por dac)Volumen medio diario de trfico durante el periodo del proyecto con t = 0,05

Vm = V1[2 + (P 1) * t] / 2Vm = 1000[2 + (20 1) * 0,05] / 2Vm = 1475 vehculos por daPAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81d)Clculo del factor de eje [FE]FE = 2 * x + 3 * y x = porcentaje de vehculos con 2 ejes y = porcentaje de vehculos con 3 ejesFE = 2 * 0,9 + 3 * 0,1FE = 2,1e)Factor climtico regional [FR]Si no tenemos como dato el factor climtico regional, del lado de la seguridad asumimos FR = 1f)Factor de carga [FC]Para poder calcular se organiza la informacin segn la tabla 5PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81Tipo de EjePorcentaje (Pj)Factor deEquivalencia (FCj)Equivalencia deOperaciones (Pj)*(FCj)Ejes Simples (t)< 5579111315601048934-0,090,41,551535-0,91,612,045,045,0140,0Ejes Tandem (t)2022040,0100 * FC284,5f)Factor de carga [FC]Para poder calcular se organiza la informacin segn la tabla 5El factor de equivalencia se calcula de la (Figura 1),Para cargas menores a 5 t no se calcula el factor de equivalencia.La equivalencia de operaciones resulta de multiplicar el porcentaje por el factor de equivalencia.El factor de carga FC = 284,5 / 100 FC = 2,85PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81g) Clculo de (N)N = 365 * P * Vm * FC * FE * FRN = 365 * 20 * 1475 * 2,85 * 2,1 * 1N = 64443488N = 6,4*107Respuesta:El nmero equivalente de operaciones de un eje patrn de 18000 lb 8,2 t es N = 6,4*107PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFLTICO MTODO DEL DNER-81Grfico6128142230

FACTOR DE EQUIVALENCIA DE OPERACIONESCARGA POR EJE (t)

GRAF4,2xyserie11000581000000000135serie21000451000000000107serie3100039100000000094serie4100036100000000084serie5100033100000000074serie6100030100000000068serie7100028100000000062serie8100025100000000056serie9100022100000000048serie10100020100000000041serie11100018100000000033

GRAF4,20000000000000000000000

IS o CBR = 2IS o CBR = 3IS o CBR = 4IS o CBR = 5IS o CBR = 6IS o CBR = 7IS o CBR = 8IS o CBR = 10IS o CBR = 12IS o CBR = 15IS o CBR = 20OPERACIONES DE EJE DE 18000 Lb (8.2 t)ESPESOR DE PAVIMENTO (cm)Figura 4.2

GRA4-1XY0.000510.00220.28314302220030

GRA4-1000000


GRA4-1 (2)XY0.000210.03431030020

EJES TANDEM

GRA4-1 (2)0000


Hoja3

EJES SIMPLESEJES TANDEMEJES SIMPLESEJES SIMPLES

Grfico7141020



GRAF4,20000000000000000000000

IS o CBR = 2IS o CBR = 3IS o CBR = 4IS o CBR = 5IS o CBR = 6IS o CBR = 7IS o CBR = 8IS o CBR = 10IS o CBR = 12IS o CBR = 15IS o CBR = 20OPERACIONES DE EJE DE 18000 Lb (8.2 t)ESPESOR DE PAVIMENTO (cm)Figura 4.2

GRA4-1XY0.000510.00220.28314302220030

GRA4-1000000


GRA4-1 (2)XY0.000210.03431030020

EJES TANDEM

GRA4-1 (2)0000


Hoja3

EJES SIMPLESEJES TANDEMEJES SIMPLESEJES SIMPLES

Grfico25845393633302825222018135107948474686256484133

IS o CBR = 2IS o CBR = 3IS o CBR = 4IS o CBR = 5IS o CBR = 6IS o CBR = 7IS o CBR = 8IS o CBR = 10IS o CBR = 12IS o CBR = 15IS o CBR = 20OPERACIONES DE EJE DE 18000 Lb (8.2 t)ESPESOR DE PAVIMENTO (cm)


GRAF4,20000000000000000000000

IS o CBR = 2IS o CBR = 3IS o CBR = 4IS o CBR = 5IS o CBR = 6IS o CBR = 7IS o CBR = 8IS o CBR = 10IS o CBR = 12IS o CBR = 15IS o CBR = 20OPERACIONES DE EJE DE 18000 Lb (8.2 t)ESPESOR DE PAVIMENTO (cm)

GRA4-1XY0.000510.00220.28314302220030

GRA4-1000000


GRA4-1 (2)XY0.000210.03431030020

GRA4-1 (2)0000


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EJES SIMPLESEJES TANDEM

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