Tabla IX.2. Esfuerzo Equivalente [kg/cm²] acotamiento pavimentado

Tabla IX.1. Esfuerzo Equivalente [kg/cm²] acotamiento sin pavimentar

PAVIMENTOS DE CEMENTO PORTLAND MÉTODO PCA-98 (III)

POSICIONES CRITICAS DE LOS CAMIONES:

Solamente un pequeño porcentaje de camiones circula cerca al borde del carril externo de un camino, generalmente las llantas pasaran a una distancia de las orillas del carril, la cual de acuerdo a estadísticas de la PCA es de 60 centímetros. En el análisis se considera que el 6% del total de camiones pesados circula con la llanta externa cerca o sobre el borde del pavimento. A medida que la carga se aleja de los bordes los esfuerzos se reducen considerablemente, se incrementa la frecuencia de las pasadas permisibles, y disminuyen los esfuerzos y deflexiones del pavimento.

En el análisis por fatiga se consideran los esfuerzos para posiciones incrementales de carga hacia el interior de la losa. Mediante esta variación de posiciones se determina el factor de esfuerzo de orilla equivalente. Este factor cuando se multiplica por los esfuerzos de orilla da el mismo valor de consumo de fatiga producida por una distribución de posiciones de tránsito pesado.
En este método se utiliza el 6% como condición más crítica, para la repetición del tránsito pesado en las orillas. Este porcentaje sobre los bordes ocasiona el mismo deterioro que toda la distribución vehicular que circula en el carril de diseño.
En el análisis por erosión se utilizó también el 6%. Cuando el pavimento no cuenta con acotamientos, rige la condición más crítica en las esquinas, es decir el 6% del tránsito pesado. Cuando se proveen acotamientos, el remanente de tránsito del 94%, que circula hacia el interior de las losas será el que provoca la falla por deflexiones excesivas (erosión).

El porcentaje de consumo por erosión se calcula utilizando la siguiente ecuación:

PAVIMENTOS DE CEMENTO PORTLAND MÉTODO PCA-98 (II)

ESFUERZOS CRÍTICOS DE ORILLA:

Se producen cuando las cargas móviles se sitúan cerca al borde longitudinal del pavimento, relativamente lejos de las juntas transversales, por lo tanto éstas tienen poca influencia en los esfuerzos resultantes, los cuales serán independientes del mecanismo de transferencia de carga. La construcción de acotamientos ligados al pavimento reducirá considerablemente los esfuerzos resultantes en los bordes.

ESFUERZOS CRÍTICOS DE ESQUINA:

Cuando las cargas móviles se sitúan cerca de la junta transversal y del borde del pavimento, la transferencia de carga en la junta será la que determine, en mayor medida, los esfuerzos resultantes.

PAVIMENTOS DE CEMENTO PORTLAND MÉTODO PCA-98 (I)

El Método de Diseño de la Asociación del Cemento Portland de los Estados Unidos “PCA”, considera dos criterios de análisis, por fatiga y por erosión:

CRITERIO POR FATIGA:

Establece que los esfuerzos inducidos a las losas de hormigón deben mantenerse dentro de límites aceptables.

CRITERIO DE EROSIÓN:

Tiene la finalidad de controlar los efectos de la deflexión del pavimento en las zonas críticas, como orillas y esquinas, provocados por la erosión de la capa de apoyo en estos sectores, además de limitar el agrietamiento en zonas de juntas.
Un pavimento sometido a tráfico pesado puede fallar por fenómenos de bombeo (pumping), erosión de la base y escalonamiento de las juntas, antes que por la fatiga que produce la repetición de cargas.

PROBLEMA 2. Pavimento de hormigón para una autopista urbana.

PROBLEMA 1. Pavimento de hormigón simple para ruta colectora.