Armaduras longitudinales para pavimentos continuos - II

Los datos de entrada son:

·                Resistencia a la tracción directa del hormigón f_t

·                Contracción del hormigón a los 28 días Z

·                Coeficiente térmico del hormigón a_c

·                Diámetro de armaduras d

·                Coeficiente térmico del acero a_s

·                Diferencia de temperatura de diseño DT_D

·                Tensión transmitida por la rueda al pavimento s_w (psi). Obtenida a partir del ábaco de la Figura 9.4.

Armaduras longitudinales para pavimentos continuos - I

Para realizar este cálculo se recomienda hacer una planilla como la de la tabla 9.6.

Datos de entrada
Variables de entrada	Valor	Variables de entrada	Valor
Barra, diámetro Φ		Relación as/ac
Contracción del hormigón Z (pulg/pulg ó cm/cm)		Diferencia de temperatura De diseño DTD  (°F ó °C)
Resistencia a la tracción del Hormigón ft (psi o MPa)		Tensión transmitida por rueda sw (psi o MPa)

Tabla 9.6.

	Espaciamiento de fisuras (pies)	Ancho de fisura Admisible W máx (pulg)	Tensión admisible en Acero ss ksi
Valor de criterio Limitante	Máx 8.0 Min 3.5
Porcentaje mínimo requerido de acero			P mín
Porcentaje máximo requerido de acero			P máx

Tabla 9.7. Criterio de diseño y porcentaje requerido de acero

Armadura longitudinal para pavimento con juntas

En un pavimento de hormigón armado con juntas, las armaduras se calculan con la teoría de la fuerza de roce. Los datos de entrada son:

·                Longitud de losa, L

·                Tensión de trabajo del acero, f_s

·                Factor de fricción, F

Figura 9.3. Ábaco de diseño para pavimentos de hormigón armado con juntas

En la Figura 9.3 se presenta un ábaco aunque la fórmula es muy sencilla. Este sirve tanto para el cálculo de armadura longitudinal como para armadura transversal en pavimentos de hormigón armado con juntas y también para el cálculo de la armadura transversal en pavimentos de hormigón armado continuos. Este criterio no tiene en cuenta el efecto de deflexiones repetidas debidas a tránsito pesado, un factor que debe ser considerado en el diseño de armaduras. Otros modelos indican cuantías superiores de armadura.

Diseño de armaduras

Se aplica para pavimentos reforzados con juntas, técnica que poco a poco está perdiendo vigencia. El objetivo de la armadura en una losa de pavimento es mantener las fisuras que pueden llegar a formarse bien unidas y de esta manera conseguir que el pavimento se comporte como una unidad estructural. Para las armaduras se pueden usar barras o mallas soldadas.

Consideraciones de pérdida de serviciabilidad por condiciones ambientales

La metodología es igual que para pavimentos flexibles, con la diferencia de que se elige un espesor de losa en lugar de un número estructural para comenzar los tanteos.

Normalmente, en el caso de pavimentos rígidos es preferible efectuar un cambio de material, controlando las expansiones mediante mejoramientos de subrasante y bases estabilizadas en lugar de realizar el procedimiento de pérdida de serviciabilidad.

Construcción por etapas

Un pavimento rígido normalmente se debe diseñar para soportar el período de análisis completo mediante un espesor adecuado de losa, este aspecto es muy importante al momento de tomar decisiones, puesto que, al incrementar 2 a 3 cm el espesor de losa prácticamente se puede duplicar la capacidad estructural del pavimento, por este motivo, desde el punto de vista del costo, es mucho mejor diseñar un pavimento rígido para períodos de vida de 25 a 30 años, siendo común que las carreteras de alto tráfico de países industrializados consideren períodos de vida de hasta 40 años, por este motivo no es recomendable diseñar un pavimento rígido en etapas

PROCEDIMIENTO PARA DETERMINACIÓN DEL ESPESOR DE LOSA - III

Figura 9.2.b. Ábaco de diseño para pavimentos rígidos