Viga Benkelman
Viga Benkelman
Viga Benkelman
INTRODUCCIN.
Estos son los ensayos que se realizan en el sitio para determinar los parmetros ms
significativos en el diseo de pavimentos. En la evaluacin estructural de los
pavimentos, se consideran como parmetros ms significativos las deflexiones y
deformaciones obtenidas como respuesta de un firme flexible ante la aplicacin de una
carga sobre la superficie del pavimento. Aunque existen otras medidas que pueden dar
una idea del estado estructural del pavimento, la deflexin en superficie es, sin duda, la
que ofrece las posibilidades de anlisis ms amplias.
Este equipo se usa junto con un camin cargado; el ensayo se realiza colocando el
extremo de la viga entre las dos ruedas gemelas del camin, midiendo la recuperacin
vertical de la superficie del pavimento cuando el camin avanza y se retira. (Crespo del
Rio & Bardasano, 2004).
OBJETIVO
Cuando se utiliza una viga Benkelman doble, con dos brazos de medida de longitud
diferente, se pueden encontrar dos puntos del cuenco de deflexiones, para el mismo
punto de aplicacin de la carga, y unos puntos de medida fijos.
EQUIPO
Palanca de medida (2) De 3.6 m de longitud, que se puede desmontar en tres partes
durante el transporte. Se suspende al bastidor con un eje (3) que la divide en dos partes
con relacin 2:1.
Puntos de apoyo (4) Son tres pies solidarios al bastidor, con regulacin de su altura
mediante tornillo; los dos anteriores estn situados simtricamente con respecto al eje
longitudinal de la viga a 170 mm del mismo y separados del posterior, situado en el
extremo del batidor, 1208 mm.
Pasador (5) Sujeto al bastidor por una cadenilla, sirve para bloquear la palanca,
dejndola fija al bastidor.
Nivel (6) Para nivelar transversalmente la viga y, por tanto, poner horizontal el eje de
rotacin de la palanca, por medio de los tornillos de los apoyos anteriores.
Deformmetro (7) Aparato con limbo dividido en 0.01 mm y con un recorrido igual o
superior a 10 mm. Se fija al bastidor con un soporte solidario de ste, de modo que su
vstago prolongado apoya en el extremo de la palanca de medida. El deformmetro
puede ser sustituido por un captador electrnico con presentacin de lectura digita. (Si
est ubicado como en el esquema la relacin de la viga simple es 1:2 o sea que la
deflexin en el punto de medida es la lectura en el deformmetro multiplicada por 2)
Longitud del primer brazo de ensayo, desde el pivote al punto de prueba de 2440
mm.
Longitud del primer brazo de ensayo, desde el pivote al punto de apoyo del
vstago del deformmetro registrador de 610 mm. (Relacin 1:4).
Longitud del segundo brazo de ensayo, desde el pivote al punto de apoyo del
vstago del deformmetro registrador de 548 mm. (Relacin 1:4).
Nota 1.- Se permite el empleo de vigas con dimensiones diferentes siempre y cuando
no sean tan reducidas que el radio de accin de la carga no afecte permanentemente la
posicin de sus patas.
Procedimiento
Una vez localizado el lugar donde se realizar el ensayo (usualmente los puntos de
medicin se localizan en la mitad exterior de un carril), se coloca la llanta a usarse sobre
el punto de manera tal que ste coincida aproximadamente con el eje vertical del centro
de gravedad del conjunto.
Para esta operacin es aceptable una tolerancia en el rango de 3 pulgadas alrededor del
punto. Estacionados los neumticos se inserta entre ellos el extremo del brazo mvil de
la viga colocndolo nuevamente sobre el punto de ensayo seleccionado. Dado que esto
ltimo se dificulta por la inaccesibilidad tanto visual como manual, se realizar
previamente la siguiente operacin: Se coloca la Viga en la posicin como si estuviera
entre las llantas pero en la parte exterior de las mismas, haciendo coincidir, empleando
una plomada, el extremo del brazo mvil con el eje vertical del centro de gravedad.
Tomando como punto de referencia una varilla vertical adosada a la parte trasera del
camin, se efecta una marca en la viga de manera tal que, en adelante, basta con
hacerlas coincidir (la marca con la varilla vertical) para asegurarse que el extremo de
la viga coincide con el centro de las llantas, en el momento de iniciar las mediciones.
Configuracin geomtrica del sistema de carga
Como norma se realiza la primera marca adicional a una distancia tal que la deflexin
que se obtenga en ese punto sea la mitad de la deflexin mxima (obtenida en la marca
inicial). La segunda marca adicional se realiza al doble de la distancia de la primera
marca adicional. Estas dos distancias se determinarn especficamente para cada
proyecto de evaluacin que se emprenda. Esto deber hacerse por medio de tanteos
previos, antes de comenzar la recoleccin masiva de datos. Es comn que se observen
variaciones durante la realizacin de los ensayos, pero no deber hacerse
modificaciones mientras que las deflexiones tomadas en la primera marca adicional
estn en el rango entre 35% y 65% de la deflexin mxima.
Una vez instalada la viga en el punto de medicin haciendo coincidir con la cadena
vertical y la marca inicial (ver figura a), se verificar que sta se encuentre alineada
longitudinalmente con la direccin del movimiento del camin.