TABLA DE CONTENIDO

1 INTRODUCCIN ........................................................................................................................... 2
2 OBJETIVOS ................................................................................................................................... 3
2.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................................................................. 3
2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS ...................................................................................................... 3
3 PROCEDIMIENTO DE DISEO ...................................................................................................... 4
3.1 Transito ............................................................................................................................... 4
3.2 Elegir la categora de carga por eje ..................................................................................... 5
3.3 Tipo de soporte de la subrasante ........................................................................................ 6
3.4 Determinar el tipo de soporte del conjunto sub-rasante + sub-base granular o
estabilizada...................................................................................................................................... 7
3.5 Elegir el mdulo de rotura del concreto ............................................................................. 8
3.6 Determinar si la placas tienen bermas o sardineles adheridos .......................................... 8
3.7 Determinar el espesor de la losa......................................................................................... 8
3.8 Calculo de pasadores, barras de anclaje y dimensionamiento de losas ........................... 10
3.8.1 Pasadores .................................................................................................................. 10
3.8.2 Barras de anclaje ....................................................................................................... 11
3.8.3 Espaciamiento de las juntas transversales ................................................................ 12
 1 INTRODUCCIN

Para garantizar que la va ofrezca un nivel de serviciabilidad adecuado que genere

bienestar, confort y seguridad tanto al comercio, al turismo y al transporte urbano,
es necesaria una va que se encuentre en buen estado y que se ajuste a las
condiciones tanto del trnsito, nivel de importancia y tipo de terreno.

Con el fin de conseguir una va que se acomode a las condiciones a la cuales es

sometida, se realiza un estudio para el diseo de un pavimento rgido por el
mtodo de la PCA teniendo como objetivo mostrar los diseos de los pavimentos
rgidos para un periodo de diseo determinado con conversin del trnsito a ejes
equivalentes.
 2 OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GENERAL

Utilizando el mtodo de diseo PCA para pavimento rgido, determinar el

diseo de la estructura de pavimento para una placa de concreto sin
dovelas y bermas sin adherir y otra con dovelas y con bermas adheridas.

2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

Calcular el TPD-C (transito promedio diario de vehculos comerciales), en lo

cual se deben excluir los automviles de dos ejes y cuatro llantas.

Determinar el tipo trnsito, volumen y las cargas a las que el pavimento

ser sometido durante el periodo de diseo.

Determinar los espesores de las capas del pavimento, por medio del
mtodo de diseo PCA.

Mediante el programa AutoCAD recrear dos planos para los respetivos

diseos creados.
 3 PROCEDIMIENTO DE DISEO

3.1 Transito

COMPOSICION DEL TRANSITO EN AMBOS SENTIDOS TOTAL, VEH.

Da del conteo Autos Buses C2 C2 C3 C4 C5 >C5 COMERCIALES DIARIO
Pequeo Grande TOTAL
04-feb-16 Lunes 78 87 87 127 45 67 17 12 442 520
05-feb-16 Martes 67 78 98 115 56 65 14 9 435 502
06-feb-16 Mircoles 65 76 111 114 43 76 21 15 456 521
07-feb-16 Jueves 78 67 104 123 23 75 17 17 426 504
08-feb-16 Viernes 76 68 98 98 47 71 23 21 426 502
09-feb-16 Sbado 77 77 117 112 56 56 17 10 445 522
10-feb-16 Domingo 89 76 78 102 54 45 15 7 377 466
TOTAL, VEHICULOS 530 529 693 791 324 455 124 91 3007 3537
TPDS VEHICULOS
COMERCIALES 75,71 75,57 99 113 46,29 65 17,71 13 429,57 505,29
(TOTAL/7)
FACTOR DE DAO 0,40 1,14 3,44 3,76 6,73 4,4 4,72
FACTOR CAMIN Transito promedio diario
2,99 (TPDS*FD)/TPDC 618
(con dos decimales ) en ambas direcciones (TPD)

= (1 + ) 2

Con el aforo realizado, se determin el total en tipo de vehculos, los vehculos

comerciales de 3007 y el diario total de 3537. Teniendo los datos se calcul el
TPDS de vehculos comerciales 429,57, diario total de 505,29 y factor camin que
depende del factor de dao. Con ello se realiz el clculo del trnsito promedio
diario en ambas direcciones (TPD) con una tasa de crecimiento anual del trnsito
de 3,7% obteniendo un TPD de 618.

PROYECCION DEL TRANSITO SEMANAL

Fecha conteo (feb 2016) Veh com 2016 Veh com 2016 Total Semanal
Vehculos comerciales 3007 3007 3007
Diario total 3537 3537 3537

TPDS = Total veh. Com / 7 = 430

PROYECCIN DEL TRNSITO EN EJES EQUIVALENTES:

Con el factor camin calculado de 2.99 y una distribucin vehicular de 50% y 50%
segn la tabla 5.40 de acuerdo al nmero de carriles, el nmero de ejes
equivalentes diarios en el carril de diseo Ne es:

Ne = TPDS X (F.Camion) X (%dist Veh )

Ne = 643 Ejes equivalentes de 8,2 Ton (TI)

Ao inicial el transito es = 234695 Ejes equivalentes de 8,2 Ton (TI)

Se proyecta el trnsito a 20 aos:

Ta = 6899764
Ta = 6.90*10^6 Ejes equivalentes de 8,2 Ton en el carril de diseo a 20 aos

3.2 Elegir la categora de carga por eje

Se determin una categora de carga por eje de 2 (Categora 2) teniendo en

cuenta que es una va con calles colectoras bicarril una carga mxima por eje
simple de 115 kN y eje tridem de 195 kN.
3.3 Tipo de soporte de la subrasante

Para determinar el tipo de soporte de la subrasante se debe conocer el CBR de diseo.

CBR = 7.5
Este valor se halla para el 87.5% ya que el nmero de ejes equivalentes en el carril de diseo es mayor a 1x106 y
el transito es alto NT3
 K = 48.3 Mpa/mm

Es necesario determinar el mdulo de reaccin de la estructura para el diseo del

pavimento rgido. El mdulo de reaccin de la sub-rasante se determina de
acuerdo a la figura anterior con el valor de CBR tal como se observa, se realiza
una interpolacin arrojando un valor de Modulo de reaccin de la sub-rasante de
48.3 Mpa/mm

3.4 Determinar el tipo de soporte del conjunto sub-rasante + sub-base

granular o estabilizada
Para sub base de 150 mm K = 56.055

Teniendo el valor de K para la sub-rasante de 48.3 Mpa/mm se determin el valor

de K para sub-base granular combinada con la tabla 3.1, realizando una
respectiva interpolacin arrojando como resultado K= 56.055.

3.5 Elegir el mdulo de rotura del concreto

2 DISEOS: 3.8 Mpa

4.1 Mpa

3.6 Determinar si la placas tienen bermas o sardineles adheridos

2 DISEOS: 3.8 Mpa Sin dovelas y bermas sin adherir.

4.1 Mpa con dovelas y bermas adheridas a la placa.

3.7 Determinar el espesor de la losa

Sin dovelas y sin bermas =

Se entra con 3.8 Mpa y con 56.055 soporte de subrasante + sub-base se escoge
el TPD mayor al de diseo
 MR 3.8 840 > 618

De acuerdo con la tabla anterior el espesor determinado para una losa sin dovelas
y bermas sin adherir teniendo un mdulo de rotura de 3.8 Mpa, es de 200 mm.

Con dovelas y bermas adheridas a la placa=

Se entra con 4.1 Mpa y con 56.055 Se entra con 3.8Mpa y con 56.055 soporte de
subrasante + sub-base se escoge el TPD mayor al de diseo

MR 4.1 620 > 618

De acuerdo con la tabla anterior el espesor determinado para una losa con
dovelas y con bermas adheridas teniendo un mdulo de rotura de 4.1 Mpa, es de
160 mm.
3.8 Calculo de pasadores, barras de anclaje y dimensionamiento de losas

3.8.1 Pasadores

Sin dovelas y sin bermas =

Mediante los datos establecidos por la tabla anterior, teniendo un espesor del
pavimento de 200 mm, se determinaron las caractersticas de los pasadores. El
valor del dimetro del pasador de 25,4 mm, una longitud total de 350 mm y la
separacin entre centros cada 300mm.
Con dovelas y bermas adheridas a la placa =

Mediante los datos establecidos por la tabla anterior, teniendo un espesor del
pavimento de 160 mm, se determinaron las caractersticas de los pasadores. El
valor del dimetro del pasador de 22,2 mm, una longitud total de 350 mm y la
separacin entre centros cada 300 mm.

3.8.2 Barras de anclaje

Sin dovelas y sin bermas =

Mediante los datos establecidos por la tabla anterior, teniendo un espesor del
pavimento de 200 mm, se determinaron las caractersticas de las barras de
anclaje. La longitud de la barra es de 85 cm y tiene una separacin de 120 cm.
Con dovelas y bermas adheridas a la placa =

Mediante los datos establecidos por la tabla anterior, teniendo un espesor del
pavimento de 160 mm, se determinaron las caractersticas de las barras de
anclaje. La longitud de la barra es de 85 cm y tiene una separacin de 120 cm.

3.8.3 Espaciamiento de las juntas transversales

Para un material tipo grava silcea se obtiene el valor de la separacin mxima

entre juntas siempre y cuando cumpla con las dos relaciones:
Sin dovelas y sin bermas =

0.71 < < 1.40

4.50
0.71 < < 1.40
4

0.71 < 1.12 < 1.40 CUMPLE

< 24

450 < 480 CUMPLE

Con dovelas y bermas adheridas a la placa =

0.71 < < 1.40

4.50
0.71 < < 1.40
4

0.71 < 1.12 < 1.40 CUMPLE

< 24

450 < 384 NO CUMPLE

Para este caso la segunda relacin no cumple, por la tanto la separacin mxima
entre juntas ser de 384 mm
 4 CONCLUSIONES

Se determin un diseo con un mdulo de rotura de 3.8 Mpa sin dovelas y bermas
sin adherir el cual tiene un espesor de 20 cm y una sub-base granular de 15 cm
que cumple con los requisitos establecidos en el ART. 320 del INVIAS. Tambin
se realiz un diseo con un con un mdulo de rotura de 4.1 Mpa con dovelas y
bermas adheridas dando como espesor 16 cm y una sub-base granular de 15 cm.