Curso:pavimentosTRANSITOMsc. Ing. Elio Milla VergaraUNI VERSI DAD NACI ONAL SANTI AGO ANTUNEZ DE MAYOLOFACULTAD DE INGENIERIA CIVILUNI VERSI DAD NACI ONAL SANTI AGO ANTUNEZ DE MAYOLOFACULTAD DE INGENIERIA CIVILEl trnsito es probablemente la variable ms importante en el diseo de una va. El volumen y dimensiones de los vehculos que la transitarn condicionan su diseo geomtrico.El nmero y el peso de los ejes de esos vehculos son factores determinantes de la composicin estructural del pavimento.GENERALI DADESUna carga mvil, variable en intensidad y nmero de vehculos, en calidad y peso de los mismos, causa esfuerzos transitorios, deformaciones transitorias y permanentes.Eje.- Elemento mecnico quesirvedesoportedelvehculo, aloja a las ruedas y permite la movilidad delmismo. Y pueden ser:DEFI NI CI ONESa) Eje de Traccin (Motriz).- Eje que transmite la fuerzade traccin.b) Eje Direccional.- Eje a travs del cual se aplica loscontroles de direccin del vehculo.DEFI NI CI ONESc) Eje doble.- Conjunto de dos (2) ejes motrices o no,separados a una distancia entre centros de ruedassuperior a 1.20 me inferior a 2.40 m.d) Eje no motriz.- Eje que soporta carga y notransmite la fuerza de traccin, es decir sus ruedasgiran libremente.e) Eje retrctil.- Eje que puede dejar de tenercontactoconlasuperficiedelavamediantedispositivos mecnicos, hidrulicos o neumticos.DEFI NI CI ONESf) Ejesimpleoindependiente.- Ejequenoformaconjuntodeejes, esdecirseconsideracomotal,cuando la distancia entre su centro y el centro del ejems prximo es superior a 2.40 m. Puede ser motriz ono, direccional o no, anterior, central o posterior.g) Eje triple.- Conjunto de tres (3) ejes motrices o no,separadosaunadistanciaentrecentroderuedasexternas superior a 2.40 me inferior a 3.60 m.NOMENCLATURAEl Reglamento Nacional de Vehculos, (D. S. N 058-2003-MTC, designa la siguiente nomenclatura para losvehculos:C : Camin.T : Tractor caminS : Semi remolqueR : RemolqueRB : Remolque BalanceadoB : mnibusBA : mnibus ArticuladoNOMENCLATURACaminTractorT2S1 C2R2NOMENCLATURAC2RB1B2BA- 1NOMENCLATURANOMENCLATURAESTUDI O DE TRNSI TOEl trnsito existente es el ndice Medio Diario Anual, quees el resultado de un conteo vehicular.Los conteos de trnsito se realizan de acuerdo a unaprogramacin, en los horarios y fechas convenientes.Se tomarn el nmero de vehculos, con similar nmerode ejes, que pasan por la va, ascomo los pesos decada uno de los ejes del vehculo.TRANSITO EXISTENTETRANSI TO EXI STENTEConteo VehicularElconteo se hace utilizando un grupo de personasomediante contadores automticos.Trabajo de CampoLos conteos se efectan en dos estaciones, una de ellasllamada Estacin Madre y la otra Estacin Secundaria.(MTC 2013): Contando con la referencia regional, sersuficienterealizar lasnuevasinvestigacionespuntualesportramo en slo dos das, teniendo en cuenta que el trfico estbajo condicin normal. Uno de los das corresponde a un dalaborable tpico y el otro un da sbado.TRANSI TO EXI STENTETRANSI TO EXI STENTEClasificacin VehicularComposicinenporcentajesdeligeros, camionesporejes y buses.I NDI CE MEDI O DI ARI OElndice Medio Diario se define como elvolumen devehculos que pasan por un punto en particular en unacarretera durante un perodo de tiempo (IMD). Segn elperodo utilizado para medir el volumen de trnsito, stepodrseranual (IMDA), mensual (IMDM) osemanal(IMDS).El clculo del ndice Medio Diario (I.M.D.) se obtiene conla siguiente expresin:1( ... ). . .d dnV VnI M DPT+ +=Vd1, , Vdn : volmenes de trfico registradon : nmero de das de conteoPT : Porcentaje del trnsitoI NDI CE MEDI O DI ARI OPorcentajes del TrnsitoCuando los conteos se realizan en perodos de 12 horas,el ndice medio diario del da, considera que el trnsitocontabilizado representa el 85% del volumen de trnsitodel da; estosejustifica, porel hechodequeeneltranscurso de la noche el movimiento vehicular es menor.I NDI CE MEDI O DI ARI OFactor de Correccin EstacionalEl ndice Medio Diario Anual (IMDA), se corrige del mesde conteo por un factor de correccin estacional (F.C.E.).Para el clculo del F.C.E. no se dispone de informacinnecesaria; lasmismasquerequieren, del registrodeestaciones de control ubicadas en zonas estratgicas ydesde donde se efecten los conteos requeridos.(MTC-2013) El clculo del IMDA requiere de los ndicesde variacin mensual, informacin que el MTC dispone ypuede proporcionar de los registros continuos queobtieneactualmenteenlas estaciones existentes depeaje y de pesaje del propio MTC y de lascorrespondientes a los contratos de concesiones vialesI NDI CE MEDI O DI ARI OVariaciones DiariasSe debe indicar el da en que se registra mayor volumendiario en las estaciones madre y secundaria. Clasificar lapredominancia de trnsito segn tipo de vehculo: ligeros,camiones y buses.39%15%43%2% 1%PORCENTAJE DE VEHICULOS DIA (2013/07/05)AUTOPICK UPRURALC2C2R3020406080100120140AUTO PICK UP RURAL C2 C2R3INDICE MEDIO DIARIODEMANDA FUTURA DE TRANSI TOPara la construccin y pavimentacin de una va nueva.Es necesario, recurrir a alguno de los siguientesprocedimientos:a. Ejecutar un estudio de origen y destino entre los doslugares que sern enlazados por la nueva va.b. Utilizar datos de trnsito de otra va alterna existenteentre esos dos lugares, oc. Utilizar datos de trnsito de otra va situada en unazona de caractersticas similares.DEMANDA FUTURA DE TRANSI TOEl trnsito futuro en una instalacin nueva o mejoradaincluye:a. Trnsito Existente.- Es el que actualmente existe yque tendr un crecimiento vegetativo nocondicionado al mejoramiento de la carretera.b. Trnsitoatrado.- Esaquel volumendetrnsitoque, sin cambiar ni su origen ni su destino, puedeocupar la futura va pavimentada como rutaalterna, afluyendo a ella a travs de otras vas yaexistentes.DEMANDA FUTURA DE TRANSI TOc. Trnsito generado.- En una va nueva o mejorada, esaquel volumen de trnsito que aparece comoconsecuencia del desarrollo econmico y social de lanueva zona de influencia.d. TrnsitoTransferido.- Correspondeal trnsitoquecambia su Origen/Destino como resultado del nuevoproyecto. En ste caso elnuevo proyecto habilitanuevasreasde desarrollo y atrae viajesde otrosO/D.DEMANDA FUTURA DE TRANSI TODEMANDA FUTURA DE TRANSI TOPeriodos de Diseo:No debe ser menor al perodo de vida til de la estructuraque por lo generalesde 10 a 20 aosen pavimentosflexibles y de 20 a 30 aos para pavimentos rgidos.Tipo de Carretera Perodo de DiseoUrbana con altos volmenes de trnsito30 50 aosInterurbana con altos volmenes de trnsito20 50 aosPavimentada con bajos volmenes de trnsito15 25 aosRevestidas con bajos volmenes de trnsito10 20 aosAfirmadas o lastradas 5 10 aosDEMANDA FUTURA DE TRANSI TOTrficoEl procedimiento de diseo para carreteras y vas de bajovolumen, sebasaenlaacumulacinesperadadeejessimples de 18 kips (ESAL) y durante el perodo de anlisis(W18), por lo que es necesario calcular la demanda futuradel trnsito (MTC-2013 ESAL =EE =ejes equivalentes).El trfico puede permanecer constante o variar con unadeterminada tasa de aceleracin, ste dato de crecimientose obtiene de las Oficinas Registrales Regionales.(MTC-2013) El Ingeniero Responsable deber sustentar sihayrazones paraestablecer queel crecimientodelademanda seguir una tendencia histrica identificable coninformacin previa existente o si sta ser modificada porfactores socio-econmicos, acompaando el anlisisjustificatorio.DEMANDA FUTURA DE TRANSI TOEl crecimiento del trfico no necesariamente es el mismopara los diferentes tipos de vehculos y para las diferenteszonas.El trnsito futuro de los camiones determinan el espesor delpavimento, junto con otros criterios, al tener un mayor pesopor eje.Tasa de Crecimiento del Trnsito NormalPara determinar el Indice Medio Diario Anual Acumuladopara el perodo de anlisis n (IMDAA(n)), se debe determinaruna tasa de crecimiento i del trnsito, para el perodo deanlisis y definir la forma de crecimiento.DEMANDA FUTURA DE TRANSI TOLa tasa de crecimiento puede relacionarse confactores tales como: Expectativasdecrecimientoeconmicodelaregin Crecimiento histrico del transporte Crecimiento de la poblacin Producto Bruto Interno OtrosLa forma de crecimiento puede ser:AritmticaExponencialDEMANDA FUTURA DE TRANSI TOLa tasa de crecimiento anual del volumen de trnsito(i), se recaba de la Oficina Registral Regional.Si la informacin no es consistente se puede obtenerbasado en el crecimiento, que est basado en: El poder adquisitivo de la poblacin y Del crecimiento poblacionalDEMANDA FUTURA DE TRANSI TO(MTC-2013) Normalmente las tasas de crecimiento deltrfico varan entre 2%y 6%.La proyeccin de la demanda puede tambin dividirseen dos componentes. Una proyeccin para vehculosde pasajeros que crecer aproximadamente al ritmode la tasa anual de crecimiento de la poblacin y unaproyeccin de la demanda de vehculos de carga quecrecer aproximadamente con la tasa de crecimientode la economa.DEMANDA FUTURA DE TRANSI TOPara vehculos ligeros y mnibus (i = rvp) (Pasajeros)Donde:i =rVP: Tasadecrecimientoanual devehculos depasajerosrPB/b: Tasa de crecimiento anual del PBI per cpitarb: Tasa de crecimiento anual de la poblacinEVP: Elasticidad de la demanda de trfico devehculos depasajeros conrelacinal PBIpercpita( )( )/1 1 1VP PBb b VPr r r E = + + ( DEMANDA FUTURA DE TRANSI TOPara vehculos de carga (i = rvc)Donde:i = rVC : Tasa de crecimiento anual de vehculos decargarPBI: Tasa de crecimiento anual del PBIEVC: Elasticidad de la demanda de trfico devehculos de carga con relacin al PBIVC PBI VCr r E = DEMANDA FUTURA DE TRANSI TOPoblacin (rb)Para determinar la tasa de crecimiento de la poblacinse analiza los resultados de los Censos nacionales dePoblacin y las proyecciones efectuadas por elInstituto Nacional de Estadstica e Informtica INEI.Producto Bruto InternoSe debe recabar la informacin delProducto BrutoInterno por sectores econmicos del Instituto Nacionalde Estadstica e Informtica INEIDEMANDA FUTURA DE TRANSI TOProducto Bruto Interno Percpita (rPB/b)Las tasas de crecimiento del Producto Bruto Internopercpita secalculan, en base a las proyecciones delPBI y de las tasas de crecimiento de la Poblacin.DEMANDA FUTURA DE TRANSI TOElasticidad (EVP y EVC)El Plan Intermodal de Transportes del Per - Ministeriode Transportes y Comunicaciones/OGPP, en suInforme Final - Parte 2, Captulo 5. Consorcio BCEOM-GMI-WSA. J unio de 2005, indica que las elasticidadesfuturas del trnsito en relacin al PBI son:Perodo Pasajeros Carga2004 20132013 - 20231.01.01.21.0Cuadro 5.1. Elasticidades futuras del trnsito en relacin al PBIDEMANDA FUTURA DE TRANSI TOTrafico GeneradoEl trfico generado por el mejoramiento de la va paravehculos de pasajeros, mnibus y de carga deacuerdo a lo experimentado en otras vas similares; sesugiere asumir como un 15% del ndice Medio DiarioAnual.ANALI SI S DEL TRFI COSon diferentes los mtodos para uniformizar el trnsitovehicular, todos ellos dependientes de losrequerimientos de diseo.El Instituto del Asfalto recomienda que los efectos deltrnsitoenel diseoestructural del pavimento, seexprese en trminos del nmero de cargasequivalentes a 18 000 lb, que soporta un eje simple.AASHTOOperatingCommitteonDesign, tambinrecomienda un proceso similar al Instituto del Asfalto.ANALI SI S DEL TRFI COLosresultadosdelaAASHORoad Test (CarreteraExperimental AASHO), han demostrado que el efectodaino del paso de un eje de cualquier masa (carga),puede ser representado por el efecto daino del pasode un nmero de cargas de eje simple equivalente de18 kips o ESAL (Equivalent SingleAxle Load).Para disear un pavimento, es necesario predecir elnmeroderepeticionesdecadagrupodeejesdecarga durante el perodo de diseo. El trfico diarioinicial (IMDA) es en dos direcciones sobre todas lasvas de trfico.ANALI SI S DEL TRFI COEl nmero total de repeticiones de carga a ser usadoen el diseo para un grupo de carga i, ser:n =n0 0 I S6S Donde:(n0)i : Nmero inicial de repeticiones por da para el grupode carga i.G : Factor de crecimientoD : Factor de distribucin direccional (usualmente 0.5)L : Factor de distribucin de CarrilY : Perodo de diseo en aos.ANALI SI S DEL TRFI COn0 =pFIH0I ADonde:pi: porcentaje del total de repeticiones para un grupode carga i.Fi: Factor decargaequivalente(EALF) paraungrupo de carga i(IMD)0 : Trfico diario promedio al inicio del perodo dediseo =ADTT : Porcentaje de camiones en el IMD(ADT)A : Promedio de ejes por caminANALI SI S DEL TRFI COESAI =pFm=1IH0I A 0 I S6S Si el diseo est basado en cargas equivalentes de ejesimplede18 kip (80 kN)(ESAL), entoncesel nmeroinicial repeticiones por da para un grupo de carga i, puedeser calculado por:Donde:pi: porcentaje del total de repeticiones para un grupode carga i.Fi: Factor decargaequivalente(EALF) paraungrupo de carga i(IMD)0 : Trfico diario promedio al inicio del perodo dediseo =ADTT : Porcentaje de camiones en el IMD(ADT)A : Promedio de ejes por caminANALI SI S DEL TRFI CODonde:G : Factor de CrecimientoD : Factor de distribucin direccionalL : Factor de distribucin de carrilY : Nmero de aosANALI SI S DEL TRFI COESAI =IH0 Fm=10 I S6S Si slo se cuenta vehculos pesados, el IMD es slo devehculos pesados, entonces (T) y (A) no son necesarios,entonces el ESAL es:Se define el trmino Factor Camin (Tr):I =pFm=1AANALI SI S DEL TRFI COSegn el MTC2013: Parael clculodel NmerodeRepeticiones de Ejes Equivalentes de 8.2 tn, en el periododediseo, seusarlasiguienteexpresinpor tipodevehculo; el resultado final ser la sumatoria de losdiferentes tipos de vehculos pesados considerados:Nrcp ue EE8.2 tn= EEdia-carrII Fca S6SANALI SI S DEL TRFI CODEMANDA FUTURA DE TRANSI TOFactor de Crecimiento (G)Una forma simple de proyectar el factor de crecimiento esasumir una tasa anual de crecimiento del trfico y usar eltrfico promedio alinicio y finaldelperodo de diseocomo trfico de diseo:0 = 121+1+YDonde:r =Tasa anual de crecimiento de trficoY =Nmero de aosDEMANDA FUTURA DE TRANSI TOFactor de Crecimiento (G)La PCA (1984) calcula el trfico de diseo como el trficoa la mitad del perodo de diseo:Tasa anual de crecimiento de trfico (%)Factor de Crecimiento20 aosFactor de Crecimiento40 aos11 22 33 44 5561.11.21.21.31.31.41.51.61.61.71.81.21.31.51.61.82.02.22.42.72.93.20 =1 +r0.5Tabla 5.1 Factores de Crecimiento de Trfico PCA (1984)DEMANDA FUTURA DE TRANSI TOFactor de Crecimiento (G)El Instituto del Asfalto (AI, 1981) y la Gua de Diseo AASHTO(1986) recomiendan el uso del trfico sobre TODO el perodopara determinar el Factor Total de Crecimiento Total:Foctor Jc Crccimicnto Iotol =0 = 1 +r -1rDonde:G =Factor de crecimientoY =Nmero de aosr =Tasa de crecimiento por tipo de vehculoDEMANDA FUTURA DE TRANSI TOTabla 5.2. Factores de Crecimiento Total, AASHTO e Instituto del Asfalto (1981)Perodo deDiseo(Aos - Y)Tasa de Crecimiento Anual (r) (%)Sin crecimiento2 4 5 6 7 8 101 1.0 1 1 1.00 1.00 1.00 1.00 1.002 2.0 2.02 2.04 2.05 2.06 2.07 2.08 2.103 3.0 3.06 3.12 3.15 3.18 3.21 3.25 3.314 4.0 4.12 4.25 4.31 4.37 4.44 4.51 4.645 5.0 5.20 5.42 5.53 5.64 5.75 5.87 6.116 6.0 6.31 6.63 6.80 6.98 7.15 7.34 7.727 7.0 7.43 7.90 8.14 8.39 8.65 8.92 9.498 8.0 8.58 9.21 9.55 9.90 10.26 10.64 11.449 9.0 9.75 10.58 11.03 11.49 11.98 12.49 13.5810 10.0 10.95 12.01 12.58 13.18 13.82 14.49 15.9411 11.0 12.17 13.49 14.21 14.97 15.78 16.65 18.5312 12.0 13.41 15.03 15.92 16.87 17.89 18.98 21.3813 13.0 14.68 16.63 17.71 18.88 20.14 21.50 24.5214 14.0 15.97 18.29 19.60 21.02 22.55 24.21 27.9715 15.0 17.29 20.02 21.58 23.28 25.13 27.15 31.7716 16.0 18.64 21.82 23.66 25.67 27.89 30.32 35.9517 17.0 20.01 23.70 25.84 28.21 30.84 33.75 40.5418 18.0 21.41 25.65 28.13 30.91 34.00 37.45 45.6019 19.0 22.84 27.67 30.54 33.76 37.38 41.45 51.1620 20.0 24.30 29.78 33.07 36.79 41.00 45.76 57.2725 25.0 32.03 41.65 47.73 54.86 63.25 73.11 98.3530 30.0 40.57 56.08 66.44 79.06 94.46 113.28 164.4935 35.0 49.99 73.65 90.32 111.43 138.24 172.32 271.02Fca =Factor de Crecimiento Acumulador=Tasa anual de crecimienton=Perodo de diseoDEMANDA FUTURA DE TRANSI TOFoctor Fco = 1 +rn-1rFoctor Fco = 1+0.0510 -10.05=12.58r= Tasa anual de crecimiento: 5%n= Perodo de diseo: 10 aosMTC 2013EjemploDEMANDA FUTURA DE TRANSI TOTrafico ProyectadoCon las tasas calculadas, se calcula el ndice MedioDiarioAnual para un perodo de anlisis (Y) como:Donde:IMDAn: ndice Medio Diario Anual en el ao de iniciodel proyecto que se prevee ser en Yaos.IMDA0: ndice Medio Diario Anual del ao en la quese efecto la medicin.r : Tasa de crecimiento anualY : Perodo de inicio del proyecto en aosIHAn = IHA01 +rIn =I01 +rn-1Segn el MTC 2013DEMANDA FUTURA DE TRANSI TOTrafico Proyectado AcumuladoEl ndice Medio Diario Anual Acumulado para elperodo de anlisis (Y), se calcula como:Donde:IMDAA(n) : ndice Medio Diario Anual Acumulado para elperodo de anlisis YIMDA0: ndiceMedioDiarioAnual parael aodeinicio del proyector : Tasa de crecimiento anualY : Perodo de anlisisIHAA(n) = IHA0S6S1 +r-1rDEMANDA FUTURA DE TRANSI TOEjemplo de clculoCarretera:Perodo de Diseo 20aosVehculosIDMA02014Tasas (r )(%/100)IMDAn2016TrnsitoAcumulado Total(20 aos)Veh. Livianos 200,000 0.03 212,180 2,080,994,962Taxi Buses 1,000 0.02 1,040 9,223,282Micro Buses 600 0.04 649 7,053,980Buses Interprov. 20 0.01 20 160,739Camin de 2 ejes 150 0.01 153 1,229,651Camin de +2 ejes 180 0.08 210 3,507,655201,950 214,252 2,102,170,269CALCULO DEL TRANSITO DURANTE EL PERIODO DE DISEOFactor de Distribucin Direccional de Camiones (L) (Fc): ElIMDA calculado involucra todoslosvehculosenambas direcciones, cuando la va presenta varios carriles sedebe considerar un Factor de Correccin Direccional:IMDuna vaDos carriles en cada direccinTres o ms carriles en cada direccinInterior Exterior *Interior Centro Exterior2000 6 94 6 12 824000 12 88 6 18 766000 15 85 7 21 728000 18 82 7 23 7010000 19 81 7 25 6815000 23 77 7 28 6520000 25 75 7 30 6325000 27 73 7 32 6130000 28 72 8 33 5935000 30 70 8 34 5840000 31 69 8 35 5750000 33 67 8 37 5560000 34 66 8 39 5370000 -- -- 8 40 5280000 -- -- 8 41 51100000 -- -- 9 42 49Distribucin de camiones para carreteras de mltiples carriles* Combinado uno interior o ms carrilesFuente. Darter et al (1985)Segn AASHTO (1993)Porcentaje de Trfico Total de Camiones en la Va de DiseoNmero de carriles de trfico en dos direccionesPorcentaje de camionesen el carril de diseo2 504 45 (35 - 48)*6 o ms 40 (25-48)*Segn el Instituto del Asfalto (1990)Factor de Distribucin de CarrilNmero de carriles de trficoen cada direccinPorcentaje de ESAL de 18 kipsen el carril de diseo1 1002 80 -1003 60 - 804 30 - 75Segn la Prtland CementAsociation (1986)Factor de Distribucin de CarrilSegn MTC (2013)Cuadro 6.1Factores de Distribucin Direccional y de Carril para determinar el Trnsito en el Carril de DiseoDETERMINACION DE PESOSDeterminacin del Tipo y Peso.La determinacin de nmero, tipo y peso de los vehculoscomerciales se puede hacer mediante los siguientesprocedimientos: Por medida directa, Por las caractersticas de los vehculos Por combinacin de las anteriores.DETERMINACION DE PESOSMEDIDADIRECTA.Es el peso directo mediante bsculas de los ejes de todoslos vehculos con indicacin de: clase de vehculo y tipo deeje pesado (simple, doble o triple).El procedimiento de pesaje directo es de gran precisin perorequiere equipos especiales.En nuestra zona no se cuenta con esos equipos, slo setoma como referencia la que se ubica en el Pasamayo queefecta el pesaje a travs de sensores.DETERMINACION DE PESOSMEDIDADIRECTA.(MTC 2013) se realizar un control mediante una muestrarepresentativaaleatoriadepesos por ejedevehculospesados, utilizando equipo porttil calibrado oficialmente quealcance un nmero superior al 30%de los vehculospesados del da, cuidando de la calidad de la muestra paraevitar cualquier sesgo particular que la invalide.DETERMINACION DE PESOSDETERMINACION DE PESOSCALCULO DEL PESO POR EJ E SEGN LASCARACTERISTICAS DE LOS VEHICULOS.Cuando no se dispone de equipos para la medicin directa;empleamos el presente mtodo aproximado, que consiste enidentificar los vehculos por marca, tipo y modelo y de acuerdocon el catlogo de los fabricantes, asignarles a los ejes lospesos all especificados.DETERMINACION DEL PESO POR EJ E, PORCOMBINACION DE LOS METODOS ANTERIORES.Se puede pesar una muestra representativa del trnsito; enbase a la cual y las caractersticas de vehculos no pesados,se complete la informacin requerida.DETERMINACION DE PESOSCALCULODELPESOPOREJ E SEGNREGLAMENTONACIONAL DE VEHCULOSOtra forma de obtener los pesos por eje de los distintos tiposdevehculos es tomandoencuentalos pesos mximospermitidos por el Reglamento Nacional de VehculosDETERMINACION DE PESOSDETERMINACION DE PESOSDETERMINACION DE PESOSDETERMINACION DE PESOSDETERMINACION DE PESOSDETERMINACION DE PESOSDETERMINACION DE PESOS(1)Conjunto de ejes con un eje direccional(2)Vehculos con facilidad de distribucin de peso por ejes(3)Conjuntodeejesseparadoscompuestopordosejessimplesdondeladistancia entre centros de ruedas es superior a 2,40 m(4)Eje direccional(5)Carga mxima para conjunto de ejes direccionales compuestos por dos ejessimples donde la distancia entre centros de ruedas es superior a 1,70 mDETERMINACION DE LA CARGA POR EJE EQUIVALENTE EALSEGN EL INSTITUTO DEL ASFALTODetermina las aplicaciones de carga por eje simpleequivalente (EAL) de 80 kN (18,000 lb) a ser usado en ladeterminacin de espesores de pavimentos. Se aplican lossiguientes trminos:Factor deEquivalenciadeCarga(FEC)- Nmero deaplicaciones de carga de eje simple equivalente de 80 kN(18,000 lb) en una pasada de un eje. Tabla 5.1.Factor camin - Nmero deaplicaciones de carga poreje simple equivalente de 80 kN (18,000 lb) en una pasadade un vehculo.DETERMINACION DE LA CARGA POR EJE EQUIVALENTE EAL1EAL80 kN18,000-lb2.2EAL100 kN22,400-lb.09EAL44 kN10,000-lbDETERMINACION DE LA CARGA POR EJE EQUIVALENTE EALCarga Bruta por EjeFactores de Equivalenciade CargaCarga Bruta por EjeFactores de Equivalenciade CargakN lb Ejes SimplesEjes TandemEjes TridemkN lb Ejes SimplesEjes TandemEjes Tridem4.458.913.3517.822.2526.731.1535.640.044.548.953.457.862.366.771.275.680.084.589.01,0002,0003,0004,0005,0006,0007,0008,0009,00010,00011,00012,00013,00014,00015,00016,00017,00018,00019,00020,0000.000020.000180.000720.002090.005000.010430.01960.03430.05620.08770.13110.1890.2640.3600.4780.6230.7961.0001.241.510.006880.010080.01440.01990.02700.03600.04720.06080.07730.09710.12060.0020.0020.0030.0050.0060.0080.0110.0140.0170.0220.027182.5187.0191.3195.7200.0204.5209.0213.5218.0222.4226.8231.3235.7240.2244.6249.0253.5258.0262.5267.041,00042,00043,00044,00045,00046,00047,00048,00049,00050,00051,00052,00053,00054,00055,00056,00057,00058,00059,00060,00023.2725.6428.2231.0034.0037.2440.7444.5048.5452.882.292.512.753.003.273.553.854.174.514.835.235.636.046.476.937.417.928.489.019.590.5400.5970.6580.7230.7930.8680.9481.0331.1201.2201.3201.4301.5401.6601.7801.9102.0502.2002.3502.510DETERMINACION DE LA CARGA POR EJE EQUIVALENTE EALCarga Bruta por EjeFactores de Equivalenciade CargaCarga Bruta por EjeFactores de Equivalenciade CargakN lb Ejes SimplesEjes TandemEjes TridemkN lb Ejes SimplesEjes TandemEjes Tridem93.497.8102.3106.8111.2115.6120.0124.5129.0133.5138.0142.3146.8151.2155.7160.0164.5169.0173.5178.021,00022,00023,00024,00025,00026,00027,00028,00029,00030,00031,00032,00033,00034,00035,00036,00037,00038,00039,00040,0001.832.182.583.033.534.094.715.396.146.977.888.889.9811.1812.5013.9315.5017.2019.0621.080.1480.1800.2170.2600.3080.3640.4260.4950.5720.6580.7530.8570.9711.0951.231.381.531.701.892.080.0330.0400.0480.0570.0670.0800.0930.1090.1260.1450.1670.1910.2170.2460.2780.3130.3520.3930.4380.487271.3275.8280.2284.5289.0293.5298.0302.5307.0311.5316.0320.0325.0329.0333.5338.0342.5347.0351.5356.061,00062,00063,00064,00065,00066,00067,00068,00069,00070,00071,00072,00073,00074,00075,00076,00077,00078,00079,00080,00010.2010.8411.5212.2212.9613.7314.5415.3816.2617.1918.1519.1620.2221.2222.4723.0624.9126.2227.5828.992.6702.8503.0303.2203.4103.6203.8304.0504.2804.5204.7705.0305.2905.5705.8606.1506.4606.7807.1107.450DETERMINACION DE LA CARGA POR EJE EQUIVALENTE EALSe puede obtener tambin a partir de la siguiente frmulaDonde:n : Variable, depende del tipo de pavimento y del tipo de estructura de pavimento :n: 4.25Pavimento Rgidon: 4.30Pavimento FlexibleWeje: Peso por ejeWeje estndar:Peso por eje estndarnejeejes estndarWFEEW| |=| |\ .METODO SIMPLIFICADODETERMINACION DE LA CARGA POR EJE EQUIVALENTE EALPesos por eje Estndar (Weje estndar)Pavimentos FlexiblesSimple (Rodado simple) : 12,600 lb (56.0 kN) (5.71Ton)Simple (Rodado doble) : 18,000 lb (80.0 kN) (8.16Ton)Tandem(Rodado doble) : 33,500 lb (149.0 kN) (15.20Ton)Tridem(Rodado doble) : 48,500 lb (216.0 kN) (22.0Ton)Pavimentos RgidosSimple (Rodado simple) : 14,500 lb (64.0 kN) (6.53Ton)Simple (Rodado doble) : 18,000 lb (80.0 kN) (8.16Ton)Tandem(Rodado doble) : 29,000 lb (129.0 kN) (13.16Ton)Tridem(Rodado doble) : 39,300 lb (175.0 kN) (17.85Ton)DETERMINACION DE LA CARGA POR EJE EQUIVALENTE EALEl EAL total se calcula multiplicando el nmero devehculos de un peso determinado por el Factor Camin(FC) apropiado y obteniendo la suma de los productos:EAL =E (nmero de vehculos de cada peso x FactorCamin)Los Factores de Equivalencia de Carga pueden serobtenidos de la Tabla, el procedimiento para calcular losFactores Camin se ilustran en la Figura.DETERMINACION DE LA CARGA POR EJE EQUIVALENTE EALPeso Bruto94 kN21,000 lbFactor Camin0.49Peso Bruto356 kN80,000 lbFactor Camin2.3967 kN15,000 Lbs.0.4827 kN6,000 Lbs.0.01+ =151kN34,000 Lbs.1.10151 kN34,000 Lbs.1.10+ +54 kN12,000 Lbs.0.19=DETERMINACION DEL EAL DE DISEOSeguir el siguiente procedimiento:1. Determine el nmero promedio de cada tipo devehculo esperado en elcarrilde Diseo durante elprimer ao de servicio.2. Determine de los datos de pesos por ejes, un FactorCamin para cada tipo de vehculo identificado en elpaso (1)3. Seleccione un Factor de Crecimiento simple para todoslosvehculosoFactoresdeCrecimientoseparadospara cada tipo de vehculo, lo que sea ms apropiado.4. Multiplique el nmero de vehculos de cada tipo por elFactor Camin y el Factor o Factores de Crecimientodeterminados en los pasos (2) y (3).5. Sume los valores obtenidos para obtener el EAL deDiseoDETERMINACION DEL EAL DE DISEOProyecto: Perodo de diseo: 20Camino rural de 4 carriles Tasa de crecimiento 41 2 3 4Unidades Simples2 ejes, 4 llantas 84,700 x 0.003 x 29.8 = 7,6002 ejes, 6 llantas 15,800 x 0.21 x 29.8 = 98,9003 o ms ejes 4,000 x 0.61 x 29.8 = 72,700Todos los simples 104,500 Subtotal 179,200Semi Trailers y combinaciones4 ejes o menos 9,800 x 0.62 x 29.8 = 181,1005 ejes 80,800 x 1.09 x 29.8 = 2,624,5006 ejes o ms 7,000 x 1.23 x 29.8 = 256,600Todas las combinaciones 97,600 Subtotal 3,062,200Todos los Vehculos 202100 EAL diseo= Total 3,241,400* Basado en un AADT =5000 durante el primer ao, 45% en el carril de diseo, 24% camiones pesadosTipo de VehculoN de vehculos(por ao)FactorCamin4% tasa decrecimientoEAL(1 x 2 x 3)Ejemplo de Hoja de Trabajo para el Anlisis de TrficoESTIMACIN DE LA CARGA POR EJE EQUIVALENTE EAL SEGN AASHTOEl Factor equivalencia de carga por eje (EALF)Representael daoal pavimentopor unejecualquieracomparadocon el daorealizadopor el pasodeun ejeestndar de referencia (8,2 t)El daosedefinecomouncambioenPSI (ndicedefuncionalidad o Servicio Presente), por tanto es funcin deltipo de pavimento, de la estructura y el valor final, Pt,usualmente PSI = 2,5.LEF = EALFESTIMACIN DE LA CARGA POR EJE EQUIVALENTE EAL SEGN AASHTOPor ejemplo, si una prdida de funcionalidad de 4,2 a 2,5 seproduce con:100,000 aplicaciones de carga de un eje sencillo de 80 KN14,347 aplicaciones de un eje sencillo de 133 kN,Entonces el LEF=100 000/ 14 347 = 6,97El factor de equivalencia de carga se puede determinar: Basado en la experiencia (ms usadoAASHTO) Tericamente en funcin de los esfuerzos ydeformacionesESTIMACIN DE LA CARGA POR EJE EQUIVALENTE EAL SEGN AASHTOSegnAASHTO:El Factor de Equivalencia de Carga (FEC EALF)depende de: Peso por eje ndice de serviciabilidad, y Nmero Estructural (pavimentos flexibles) Espesorde losa (pavimentos rgidos)ESTIMACIN DE LA CARGA POR EJE EQUIVALENTE EAL SEGN AASHTODonde:Wtx : Nmero de aplicaciones de carga al final del tiempo tW18: Nmero de aplicaciones de carga de 80 kN al tiempo tLx : Carga en kips de un eje simple, tandemo tridemL2: Cdigo del eje. 1, sencillo; 2, tandem; 3, tridem.SN : Nmero estructural, funcin de espesor, mdulo ycondiciones de drenajePt : ndice de servicio final (PSI) considerado como falla| 18: | x cuando Lx =18 y L2 =12 218 18log 4.79log(18 1) 4.79log( ) 4.33logt xt txxWG GL L LW | || |= + + + + |\ .PAVIMENTOS ASFLTICOS:ut = log 4.2 -pt4.2 -1.S[x = u.4u + u.u81Lx +L23.23SN +15.19 I23.23EALF = Wt18WtxESTIMACIN DE LA CARGA POR EJE EQUIVALENTE EAL SEGN AASHTOEl efecto de pt y SN, en EALF es errtico.El Factorvaraconel SN, porlocual serequeriradeaproximaciones sucesivas para la solucin del diseo.En la prctica EALF no es muy sensible a sus variaciones yse puede usar un SN de 5.Los valores ms comnmente usados son: pt =2.5 y SN =5.ESTIMACIN DE LA CARGA POR EJE EQUIVALENTE EAL SEGN AASHTOPAVIMENTOS RIGIDOS:2 218 18log 4.62log(18 1) 4.62log( ) 3.28logtx t txxW G GL L LW | || |= + + + + |\ .Donde:Wtx : Nmero de aplicaciones de carga al final del tiempo tW18: Nmero de aplicaciones de carga de 80 kN al tiempo tLx : Carga en kips de un eje simple, tandemo tridemL2: Cdigo del eje. 1, sencillo; 2, tandem; 3, tridem.D : Espesor de la losa en pulgadas, usar 9 si no es conocidoPt : ndice de servicio final (PSI) considerado como falla|18: | x cuando Lx =18 y L2 =1ut = log 4.2 -pt4.2 -1.S[x = 1.uu + S.6SLx +L25.20 +18.46 I23.52EALF = Wt18WtxUbicacin Perodo de Anlisis = 20aosSN o D asumido = 9pulgadasTipos de VehculosTrficoActual(A)Factor deCrecimiento(B)Trfico deDiseo(C)FactorE.S.A.L.(D)E.S.A.L.de Diseo(E)2%Vehculos de pasajeros 5,925 24.30 52,551,788 0.0008 42,041Buses 35 24.30 310,433 0.6806 211,2812%Camiones Panel y Pickup 1,135 24.30 10,066,883 0.0122 122,816Otros camiones de 2 ejes/4 llantas 3 24.30 26,609 0.0052 138Camiones de 2 ejes/6 llantas 372 24.30 3,299,454 0.1890 623,597Camiones de 3 ejes o ms 34 24.30 301,563 0.1303 39,294Todas las unidades de Camiones simples2%Semi trailers tractor de 3 ejes 19 24.30 168,521 0.8646 145,703Semi trailers tractor de 4 ejes 49 24.30 434,606 0.6560 285,102Semi trailers tractor de 5 ejes o ms 1,880 24.30 16,674,660 2.3719 39,550,626Todos los Semi trailers tractor 02%Trailers doble de 5 ejes 103 24.30 913,559 2.3187 2,118,269Trailers doble de 6 ejes o ms 0 24.30 0 0Todos los Trailers doble combos 02%Trailers Camin de 3 ejes 208 24.30 1,844,856 0.0152 28,042Trailers Camin de 4 ejes 305 24.30 2,705,198 0.0152 41,119Trailers Camin de 5 ejes o ms 125 24.30 1,108,688 0.5317 589,489Todos los Trailers CaminTodos los vehculos 10,193 90,406,818E.S.A.L.de Diseo43,797,517REPETICIONES DE EJES EQUIVALENTES (MTC 2013)Los Ejes Equivalentes (EE) son factores de equivalencia querepresentan el factor destructivo de las distintas cargas, portipo de eje que conforman cada tipo de vehculo pesado,sobre la estructura del pavimento.Parael clculodelos EE, seutilizarnlas siguientesrelaciones simplificadas, que resultaron de correlacionar losvalores de las Tablas del apndice D de la Gua AASHTO93,paralasdiferentesconfiguracionesdeejesdevehculospesados (buses y camiones) y tipo de pavimento:REPETICIONES DE EJES EQUIVALENTES (MTC 2013)REPETICIONES DE EJES EQUIVALENTES (MTC 2013)REPETICIONES DE EJES EQUIVALENTES (MTC 2013)FACTOR DE AJUSTE POR PRESIN DE NEUMTICOSSegn el MTC 2013: El Ingeniero Responsable para lospavimentosflexiblesysemirrgidostomarencuenta, paraelclculo de EE, un factor de ajuste por presin de neumticos, detal maneradecomputar el efectoadicional dedeterioroqueproducen las presiones de los neumticos sobre elpavimentoflexible o semirrgido. Para el caso de afirmados y pavimentosrgidos el factor de ajuste por presin de neumticos ser igual1.0.FACTOR DE AJUSTE POR PRESIN DE NEUMTICOSFACTOR DE AJUSTE POR PRESIN DE NEUMTICOSSegn el Instituto del Asfalto:El Factor de correccin por presin de llantas se obtiene delsiguiente grfico.ESTRATIGRAFA DE CARGADebidoaquelasegregacindelos vehculos es muymacro y la distribucin de carga muy aleatoria, se requieredeterminar un FEE representativo para cada gruposegregado.La estratigrafa de carga tabula la distribucin de pesos porejes de acuerdo a rangos de carga para un nmero fijo devehculos controlados.Para facilitar los clculos la estratigrafa de pesos por ejes sedetermina para 1000 vehculos.ESTRATIGRAFA DE CARGAEjemplo para determinar la estratigrafa.Rango demedicin(Ton)Nmero de Camin Pesado1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Total deEjesE 5 - 6 1 1 1 1 1 1 6E 6 - 7 1 1 1 1 1 1 6E 7 - 8 1 2 3E 8 - 9 2 1 1 4E 9 - 10 1 2 1 1 1 6E 10 - 11 1 1 2E 11 - 12 1 1E 12 - 13E 13 - 14E 14 - 15E 15 - 16E 16- 17Nmero deejes porCamin2 3 3 2 3 4 4 2 2 3MTC 2013 - PAVIMENTOS RGIDOSVehiculoEje Delantero FECEje posterior1 FECEje posterior2 FECEje posterior3 FECFactor CaminB2 7 1.273 11 3.3348 4.608C2 7 1.273 11 3.3348 4.608C3 7 1.273 18 3.4580 4.731T2Se2 7 1.273 11 3.3348 11 3.3348 11 3.3348 11.277T3S2 7 1.273 18 3.4580 18 3.4580 8.1898x4R2 7+7 2.546 18 3.4580 11 3.3348 11 3.3348 9.3387 Ton Eje simple, rodada simple 6.6Carga estndar eje simple (ruedas simples)11 Ton Eje simple, rodada doble, 4 llantas 8.2Carga estndar eje simple (ruedas dobles)12 Ton Eje tandem, rodada simple, 4 llantas 14.8Carga estndar eje tandem (1 eje ruedas dobles+1 eje de rueda simple)16 Ton Eje tandem, 6 llantas 15.1Carga estndar eje tandem (2 ejes de ruedas dobles)16 Ton Eje tandem, 6 llantas 20.7Carga estndar eje tridem (2 ejes ruedas dobles+1 eje rueda simple)18 Ton Eje tandem, 8 llantas 21.8Carga estndar eje tridem (3 ejes de ruedas dobles)23 ton Eje tridem, 10 llantas25 ton Eje tridem, 12 llantas0 = 121 +1 + r0 = 1 + r0.5 Ubicacin Perodo de Anlisis (Y) = 10 aosr (Razn anual de crecimiento) = 5.1 %Factor de Crecimiento (G) =1.32223728Factor de Crecimiento (G) =1.28237068 PCAr (Razn anual de crecimiento) = 4.2 %Factor de Crecimiento (G) =1.25447907Factor de Crecimiento (G) =1.22839657 PCATi pos de Vehcul osTrfi coActual(A)Factor deCreci mi ento(B)Trfi co deDi seo(C)FactorE.S.A.L.(D)E.S.A.L.(E)5.1 %B2 105 12.64 484,428 4.6077 2,232,0804.2 %C2 328 12.12 1,451,006 4.6077 6,685,743C3 651 12.12 2,879,894 4.7308 13,624,314T2Se2 128 12.12 566,246 11.2773 6,385,733T3S2 65 12.12 287,547 8.1888 2,354,6778x4R2 84 12.12 371,599 9.3385 3,470,177Todos los vehculos 1,256 5,556,292E.S.A.L.de Di seo32,520,644Factor Direccional 0.5Factor Carril 0.6ESAL de Di seo 9,756,193Hoj a de Cl cul o para cal cul ar Apl i caci ones de Cargas de Ej es equi val entes Si mpl es de 18 ki ps (ESAL)CALCULO ESAL SEGN MTC - 20130 = 121 +1 +r0 =1 +r0.5 PAVIMENTO RGIDO - AASHTOFuncionalidad, pt 2.5 Espesor 9 pulg|181.05616 Gt = -0.17609137 15.4185 1 1.0263 0.288 0.51505 3.611124.22907 1 1.2454 -0.544 3.49634 38.461839.64758 2 1.2898 -0.557 3.60644 64.922555.06608 3 1.3916 -0.636 4.32847 108.21Vehi cul o Eje Delantero FEC Eje posterior1 FEC Eje posterior2 FEC Eje posterior3 FEC Factor CaminB2 7 0.515 11 3.4963 4.011C2 7 0.515 11 3.4963 4.011C3 7 0.515 18 3.6064 4.121T2Se2 7 0.515 11 3.4963 11 3.4963 11 3.4963 11.004T3S2 7 0.515 18 3.6064 18 3.6064 7.7288x4R2 7+7 1.030 18 3.6064 11 3.4963 11 3.6064 11.739fnCdigo de ejeL2Cargaanlisis LxEje (Ton) log(wtx/w18) LEF Flex|x2 218 18log 4.62log(18 1) 4.62log( ) 3.28logtx t txxW G GL L LW | || |= + + + + |\ .5.2028.46 3.522184.5log4.5 1.53.63( )1.00( 1)ttxxttxpGL LD LWEALFW|| |= |\ .+= ++=Donde:Wtx : Nmero de aplicaciones de carga al final del tiempo tW18: Nmero de aplicaciones de carga de 80 kN al tiempo tLx : Carga en kips de un eje simple, tandemo tridemL2: Cdigo del eje. 1, sencillo; 2, tandem; 3, tridem.SN : Nmero estructural, funcin de espesor, mdulo y condiciones de drenajePt : ndice de servicio final (PSI) considerado como falla|18: | x cuando Lx =18 y L2 =1Ubicacin Perodo de Anlisis (Y) = 10 aosr (Razn anual de crecimiento) = 5.1 %Factor de Crecimiento (G) =1.32223728 Trnsito PromFactor de Crecimiento (G) =1.28237068 PCA (mitad dFactor de Crecimiento (G)(Y) = 12.64 AASHTO e IAr (Razn anual de crecimiento) = 4.2 %Factor de Crecimiento (G) =1.25447907 Trnsito PromFactor de Crecimiento (G) =1.22839657 PCA (mitad dFactor de Crecimiento (G)(Y) = 12.12 AASHTO e IATi pos de Vehcul osTrfi coActual(A)Factor deCreci mi ento(B)Trfi co deDi seo(C)FactorE.S.A.L.(D)E.S.A.L.de Di seo(E)5.1 %B2 105 12.64 484,428 4.0114 1,943,2304.2 %C2 328 12.12 1,451,006 4.0114 5,820,552C3 651 12.12 2,879,894 4.1215 11,869,481T2Se2 128 12.12 566,246 11.0041 6,231,006T3S2 65 12.12 287,547 7.7279 2,222,1478x4R2 84 12.12 371,599 11.7393 4,362,325Todos los vehculos 1,256 5,556,292E.S.A.L.de Di seo30,505,511Factor Direccional 0.5Factor Carril 0.7ESAL de Di seo 10,676,929Hoj a de Cl cul o para cal cul ar Apl i caci ones de Cargas de Ej es equi val entes Si mpl es de 18 ki ps (ESAL)CALCULO ESAL SEGN AASHTO - 19930 = 121 +1 +r0 =1 +r0.5 (0)() =1 +r- 1rPAVIMENTOFLEXIBLEFuncionalidad Final, pt 2.5 Nmero Estructural 5|180.500059 G -0.200910.0 13.3 0 3 604 1.5 1 0.40014 4.119 0.00008 0.0513.3 31.1 3 7 557 5 1 0.40242 2.300 0.00501 2.7931.1 35.6 7 8 140 7.5 1 0.40745 1.582 0.02618 3.6735.6 53.3 8 12 493 10 1 0.41712 1.057 0.08769 43.2353.3 71.1 12 16 154 14 1 0.44663 0.444 0.36001 55.4471.1 80.0 16 18 75 17 1 0.48403 0.099 0.79586 59.6980.0 88.9 18 20 33 19 1 0.51809 -0.093 1.23800 40.8588.9 97.8 20 22 5 21 1 0.56066 -0.262 1.82619 9.1397.8 106.7 22 24 2 23 1 0.61280 -0.412 2.58265 5.17106.7 115.6 24 26 1 25 1 0.67558 -0.548 3.53270 3.53115.6 133.4 26 30 1 28 1 0.79213 -0.732 5.38907 5.3920650.0 26.7 0 8 22 4 2 0.40026 3.601 0.00025 0.0126.7 53.3 8 12 227 10 2 0.40242 2.162 0.00689 1.5653.3 80.0 12 18 162 15 2 0.40745 1.444 0.03602 5.8380.0 106.7 18 24 108 21 2 0.41977 0.829 0.14820 16.01106.7 133.4 24 30 140 27 2 0.44179 0.371 0.42578 59.61133.4 142.2 30 32 58 31 2 0.46344 0.123 0.75291 43.67142.2 151.1 32 34 25 33 2 0.47672 0.013 0.97066 24.27151.1 160.0 34 36 6 35 2 0.49180 -0.090 1.22954 7.38160.0 168.9 36 38 3 37 2 0.50882 -0.186 1.53319 4.60168.9 177.8 38 40 1 39 2 0.52789 -0.275 1.88521 1.89177.8 186.7 40 42 1 41 2 0.54916 -0.360 2.28928 2.29186.7 195.6 42 44 1 43 2 0.57275 -0.439 2.74918 2.75195.6 204.5 44 46 1 45 2 0.59881 -0.514 3.26891 3.27204.5 226.7 46 51 1 48.5 2 0.65072 -0.637 4.33563 4.34226.8 51 1 51 2 0.69307 -0.719 5.23242 5.23757 Total ESAL 411.623579 1000 camiones 0.412Cdigo ejes 1 Sencillo Trfico promedio diario camiones (ADTT) 50002 Tandem Factor eje 3.5793 Tridem Factor Camin 0.412Proyeccin del TrficoADTT 5000 (ADT)0 (T)Factor camin 0.412 TfSentidos 2Distribucin por sentidos 0.5 DN carriles por sentido 2Factor carril 90% LPerodo de diseo 20 aos YTasa de crecimiento 4% por ao rFactor de crecimiento G 1.595562 Trfico promedio Trfico proyectado mtodo (ESA 1 107874331.480244 mitad del perodo (PCA) 2 1000778429.77808 Crecimiento acumulado (IA, AASHTO, MTC) 3 10066331Trfico sugerido diseoCLCULO DE ESAL DE DISEO MTODO AASHTORango de Carga#ejes/1000Total EJ ESkN 1000 lbEALF FiCargaanlisis Lx(kip)Cdigo de ejeL2|xlog(wtx/w18)2 218 18log 4.79log(18 1) 4.79log( ) 4.33logt xt txxWG GL L LW | || |= + + + + |\ .3.2325.19 3.232184.2log4.2 1.50.081( )0.40( 1)ttxxtt xpGL LSN LWEALFW| | |= |\ .+= ++=1. El Trfico anual se considera como el promedio del ao inicial y final2. El trfico anual es igual al trfico en la mitad del periodo de diseo (PCA)3. Instituto del Asfalto, AASHTO. Trfico sobre todo el perodo de diseo(n0)i = Repeticiones por da grupo i, inicialesG = Tasa de crecimientoD = distribucin por sentido (50%)L = distribucin por carrilY = Periodo de diseop i = Porcentaje de aplicaciones grupo iF i = Factor de eje equialente (EALF)ADT = Trfico promedio diario, inicio del perodo (TPDa)T = Porcentaje de camiones en ADTA = Nmero promedio de ejes por caminESAL = Nmero de ejes equivalentes en el carril de diseo para el perodo de diseoT i = Factor camin0= 121 +1 +r0=1 +r0.50. = 1 +rrn = n0 0IS6Sn0 =p FAI0IAESAI = p Fm=1AI0IA0IS6SI]=p Fm=1AESAI =AI0II]0IS6SCarga por Eje KN (Kips)Ejes por cada 1000 CamionesCategora LR Categora 1 Categora 2 Categora 3Ejes Simples18 (4) 846,15 1693,3127 (6) 369,97 732,2836 (8) 283,13 483,10 233,6044 (10) 103,40 204,96 142,7053 (12) 39,07 124,00 116,76 182,0262 (14) 20,87 56,11 47,76 47,7371 (16) 11,57 15,81 23,88 31,8280 (18) 4,23 16,61 25,1589 (20) 0,96 6,63 16,3398 (22) 2,60 7,85107 (24) 1,60 5,21116 (26) 0,07 1,78125 (28) 0,85133 (30) 0,45Ejes Tandem18 (4) 15,12 31,9036 (8) 39,21 85,59 47,0153 (12) 48,34 139,30 91,1571 (16) 72,69 75,02 59,25 99,3489 (20) 64,33 57,10 45,00 85,94107 (24) 42,24 39,18 30,74 72,54125 (28) 38,55 68,48 44,43 121,22142 (32) 27,82 19,59 54,76 103,63160 (36) 14,22 4,19 38,79 52,25178 (40) 7,76 21,31196 (44) 1,16 8,01214 (48) 2,91231 (52) 1,91Tabla D2Distribucin de Cargas por Eje Usadas para Preparar las Tablas de Diseo*Categora LR: Residencial ligero, SF = 1,0Categora 1: Residencial, SF = 1,0Categora 2: Colector, SF = 1,1Categora 2: Comercial, SF 1,1Categora 2: Arterial Menor, SF = 1,2Categora 3: Industrial, SF = 1,2Categora 3: Arterial Mayor, SF = 1,2Residencial Ligera. En la metodologa original, Estas calles no sonlargas y se encuentran en reas residenciales. Ellas pueden ser callessin retorno o con retorno. Sirven para trficos de aproximadamente 20 o30 lotes o casas. Los volmenes de trfico son bajos, menores de 200vehculos por da (vpd), con trfico diario promedio de camiones (ADTTpor sus siglasen ingles) de 2 a 4 (en dosdirecciones, excluyendocamiones de dos ejes y cuatro llantas). Las cargas mximas para estascalles son ejes simples de 80 kN y ejes tandem de 160 kN. Para losfines de esta Norma se considera dentro de esta clasificacin a las VasLocales.Residenciales. Estas calles soportan trficos similares a lasresidenciales ligeras, mas algn camin pesado ocasional. Estas callessoportan trficos que sirven hasta 300 casas, as como para recolectartodoel trficoresidencial ligerodentrodel reay distribuirloen elsistema principal de calles. Los volmenes de trfico van de 200 a 1000vpd, con aproximadamente 10 a 50 ADTT. Las cargas mximas paraestas calles son de 98 kN para ejes simples y 160 kN para ejes tandem.Para los fines de esta Norma se considera dentro de esta clasificacin alas Vas Locales.Colectoras. Estas calles recolectan el trfico de diferentes Vas Localesy pueden tener varios kilmetros de largo. Pueden servir como rutas debusesy para elmovimiento de camionesLosvolmenesde trficovaran de 1000 a 8000 vpd, con aproximadamente 50 a 500 ADTT. Lascargas mximas para estas calles son 116 kN para ejes simples y 196kN para ejes tandem. Para los fines de esta Norma se considera dentrode esta clasificacin a las Vas Colectoras.Comerciales. Las calles comerciales proporcionan acceso a tiendas yal mismotiemposirvenal trficoenlazonacomercial. Lascallescomercialesestn frecuentemente congestionadasy lasvelocidadesson bajas debido a los elevados volmenes de trfico, pero con un bajoporcentaje de ADTT. Los volmenes de trafico promedio varan de 11000 a 17 000 vpd, con aproximadamente 400 a 700 ADTT, con cargasmximas similares a las de las calles colectoras. Para los fines de estaNorma se considera dentro de esta clasificacin a las Vas Expresas.Industriales. Lascallesindustrialesproporcionan acceso a reasoparques industriales. Los volmenes totales de vpd pueden ser bajos,pero el porcentaje de ADTT es alto. Los valores tpicos de vpd estnalrededor de 2000 a 4000, con un promedio de 300 a 800 ADTT. Losvolmenes de camiones no son muy diferentes que los de la clasecomercial, sin embargo, las mximas cargas por eje son ms pesadas,de 133 kN para ejes simples, y 231 kN para ejes tandem. Para los finesde esta Norma se considera dentro de esta clasificacin a las VasColectoras.Arteriales. Las arteriales llevar trfico hacia y desde vas expresas ysirven para losmovimientosprincipalesdentro y a travsde reasmetropolitanas no atendidas por las vas expresas. Las rutas de buses ycamiones son usualmente por arteriales. Para propsitos de diseo, sedividenenarteriales mayores ymenores, dependiendodel tipoycapacidad del trfico.Las arteriales menores soportan alrededor de 4000 a 15 000 vpd, con300 a 600 ADTT. Las arteriales mayores soportan alrededor de 4000 a30 000 vpd, con 700 a 1500 ADTT y usualmente estn sometidas acargas decamiones ms pesados. Las cargas mximas paralasarteriales menores son de 116 kN para ejes simples y 196 kN para ejestandem.Las arteriales mayores soportan cargas mximas de 133 kN para ejessimples y 231 kN para ejes tandem. Para los fines de esta Norma seconsidera dentro de esta clasificacin a las Vas Arteriales.