5.0 esf y def en pav flexibles 2015 cm
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Pavimentos
-
UNH Ing. Johny Bendezu Acero 1
Capítulo:
III
Esfuerzos, Deformaciones y
Métodos
Mecanísticos
Ing.
Johny
Bendezu
Acero
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Pavimentos
-
UNH Ing. Johny Bendezu Acero 2
3.1
Esfuerzos y deformaciones en
pavimentos flexibles
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Pavimentos
-
Johny
Bendezu A. 3
Estado del Conocimiento
y la Práctica
Estado de la
Practica
Estado del
arte
Actual Estado
de la Practica
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Estado del Conocimiento
y la Práctica
Pavimentos
-
UNH Ing. Johny Bendezu Acero4
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Pavimento Flexible
Pavimentos
-
UNH Ing.
Johny
Bendezu
Acero5
Carpeta Asfáltica
Base Granular
Su Base Granular
Terreno Natural
Rasante
Sub Rasante
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Eje
Estandar
• Es
un
eje
compuesto
por
un
eje
sencillo
con
dos
ruedas
enlos
extremos
.
• Pesa
18
,
000
lb
ó
8
.
2
tn
ó
80
kN
,
y
se
considera
que
ejerce
un
efecto
dañino
sobre
el
pavimento
como
1
.
Pavimentos
-
Ing
.
Johny
Bendezu
Acero UNH6
Eje estándar
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Distribución de la
Carga por Rueda
Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero7
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Ubicación de esfuerzos críticos
Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero8
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Mecanismos de falla
Ahuellamiento en capas bituminosas
Fisuras superficiales
Ondulaciones
Resistencia al deslizamiento
Fisuras iniciadas en la base de la carpeta
Desprendimiento
Ahuellamiento en la sub rasante Fatiga térmica
Fisuramiento por baja temperatura
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Mecanismos de falla en
pavimentos asfalticos
a) Agrietamiento por fatiga
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b) Deformaciones permanentes
en las capas inferiores
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Modelos Para
Pavimentos Flexibles
• Soluciones analíticas
(Boussinesq, Burmister )
–1 capa
– 2 o más capas
• Teoría Elástica multicapa
(métodos numéricos)
• Métodos de elementos finitos
Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero11
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http://slidepdf.com/reader/full/50-esf-y-def-en-pav-flexibles-2015-cm 12/35Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero12
Hipótesis para el cálculo de
tensiones y deformaciones Capas horizontales, finitas verticalmente excepto
la sub-rasante
Existe continuidad entre las capas
Solo se considera la cargas provenientes del
tráfico
Las fuerzas de inercia se desprecian Las deformaciones son pequeñas
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Sistema de una capa
(Boussinesq)
• Las ecuaciones de Boussinesq
fueron originalmente
desarrolladas para una carga
puntual estática.• Posteriormente, las ecuaciones
de Boussinesq fueron extendidas
por otros investigadores para su
aplicación con cargas
uniformemente distribuidas
(Newmark, 1947; Foster y Ahlvin,
1954; Sanborn y Yoder, 1967).
Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero13
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Sistema de una capa
(Boussinesq)
Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero14
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Esfuerzos en el centro de un área
circular (Boussinesq)
Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero15
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Deformaciones en el centro de un
área circular (Boussinesq)
Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero16
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Boussinesq
Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero17
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Comparación Boussinesq -
Comportamiento real
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Sistemas multicapas
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Método del espesor Equivalente
(Odemark)
• Desarrollado en 1949 por Odemark , el método de espesorequivalente (MET) es una herramienta práctica cuando sesupone un sistema compuesto por capas elásticas.
• Se obtiene resultados bastante aproximados con losprogramas que emplean métodos elásticos.
•
Se transforman los espesores reales en espesoresequivalentes de un material homogéneo y se calculan losesfuerzos y deformaciones con Boussinesq.
Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero20
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Método de
Odemark
Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero21
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Método de Odemark
Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero22
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Modelos y Programas para
Análisis de Pavimentos
Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero23
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Kenlayer – Análisis Lineal
Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero24
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CAPA 3D Finite Elements System
Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero25
Deformacion de la carpeta safalticadebido al paso de cargas repetidas.
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Modelos de Falla
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Modelos de falla
Instituto del Asfalto
Modelo de falla por agrietamiento:
Ecuación para un 20% de area fisurada.
Modelo de falla por ahuellamiento:
El ahuellamiento no debe tener una profundidad mayor a
0.5 pulgada.
Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero27
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Ejemplo
Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero28
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Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero29
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Falla fisuramiento por fatiga Falla por ahuellamiento
Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero30
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Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero32
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Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero33
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