Retracción del hormigón

La retracción por secado es la que ocurre por pérdida de agua y su efecto es una reducción de las dimensiones de la pieza de hormigón. Los valores recomendados por AASHTO (1993) están en la tabla 9.4.

Resistencia a la tracción Indirecta fi’ kPa (psi)	Contracción en mm/mm (pulg/pulg)
2070 (300)	0.0008
2760 (400)	0.0006
3450 (500)	0.00045
4140 (600)	0.0003
4830 (700)	0.0002

Tabla 9.4. Valores de contracción del hormigón

Variables para cálculo de armaduras en pavimentos continuos

Resistencia a la tracción del hormigón
Se usa la resistencia a la tracción a los 28 días. Para la Guía AASHTO este valor es el 86% del módulo de rotura del hormigón.

Factor de fricción - II

El factor de fricción indica la fuerza requerida para hacer deslizar la losa sobre la subbase en términos del peso de losa. En otras palabras, un F = 1.5 indica que es necesaria una fuerza 1.5 veces el peso de la losa para provocar el deslizamiento de la misma sobre la subbase. En la tabla 9.3 se indican algunos valores del factor de fricción F.

Tipo de material bajo la losa	Factor de fricción F
Tratamiento superficial	2.2
Estabilización con cal	1.8
Estabilización con asfalto	1.8
Estabilización con cemento	1.8
Grava de río	1.5
Piedra partida	1.5
Arenisca	1.2
Subrasante natural	0.9

Tabla 9.3. Valores del factor de fricción

Factor de fricción - I

Representa la resistencia friccional entre la parte inferior de la losa y la parte superior de la subbase o subrasante (si no hay subbase) y es equivalente a un coeficiente de fricción. Este factor de fricción F fue deducido en base a la teoría de fricción de un cuerpo sobre otro y se usa para estimar el porcentaje de armadura de acero requerida. Este porcentaje responde a la ecuación:

Se supone un peso unitario del hormigón de 2300 Kg/m3 (22.5 KN/m3 o 144 pcf)
Ps = porcentaje requerido de armadura

L = longitud de la losa (pies)

F = factor de fricción

f_s = tensión de trabajo del acero (ksi)

Cuando se trabaja en unidades métricas, la fórmula (9.10.a) se transforma en:

P_s = porcentaje requerido de armadura

g_H = peso específico del hormigón (del orden de 22.5 kN/m³)

L = longitud de la losa (m)

F = factor de fricción

f_s  = tensión de trabajo del acero (KPa)

Tensiones de trabajo

Las tensiones de trabajo en las barras, f, deben ser el 75% del valor de la tensión de fluencia, así para un acero Grado 40, la tensión admisible es 207 MPa (30000 psi) y para un acero Grado 60 es de 307 MPa (45000 psi).

CÁLCULO DE ARMADURAS

Variables para cálculo de armaduras en pavimentos con juntas

Longitud de losa

Esta variable se refiere al espaciamiento entre juntas transversales. La longitud de las losas afecta el comportamiento de los pavimentos de hormigón armado con juntas.

Transferencia de cargas - II

Como se ha indicado, el desempeño de un pavimento mejora con la adición de barras pasajuntas y sobreanchos, factores que se toman en cuenta en el diseño a través del “coeficiente de transferencia de carga (J)” que permite considerar el apoyo lateral provisto en las esquinas de la losa; los dispositivos de transferencia de cargas; interacción de agregados, y la presencia de bermas de hormigón vinculadas. Coeficientes de transferencia de carga más altos corresponden a menor soporte.

Como una guía general para el rango de coeficientes de carga, mayores coeficientes deben ser usados con valores bajos de k; altos coeficientes térmicos y mayores variaciones de temperatura. La siguiente tabla provee recomendaciones para la selección de coeficientes de transferencia de carga:

	Berma de Asfalto		Berma de Ho. Vinculada
Tipo de Pavimento	Disp. de Transferencia		Disp. de Transferencia
	si	no	si	no
Junta Sencilla y Junta Reforzada	3.2	3.8 - 4.4	2.5 - 3.1	3.6 - 4.2
Continuamente Reforzada	2.9 - 3.2	N/D	2.3 - 2.9	N/D

Tabla 9.2. Coeficientes de transferencia de cargas

El diseño de pavimentos rígidos es sumamente sensible a esta variable y es importante su consideración en función de las características de clima, de suelo y condiciones generales de apoyo a fin de seleccionar un valor dentro de los rangos previstos. Los rangos inferiores de “J” son sólo aplicables si se tienen suelos duros y condiciones climáticas apropiadas. Las columnas que indican “Berma de asfalto” implican que no existe ningún soporte lateral, es por tanto aplicable a berma de tierra, losa suelta y separada de un cordón en calles etc. Mientras que “Berma de Hormigón” significa un sobreancho macizo de al menos 50 cm con acceso restringido; cunetas atadas; cordones vinculados a la losa o berma de hormigón vinculada propiamente dicha.