Transcript
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
IN!"DUCCIÓN Ca#$t%&o I Debi Debido do al inte interrés sobr sobre e el tema tema de dise diseño ño defo deform rmac acio iona nall
de
pavi pavime ment ntos os
exi exibl bles es,,
en
es esta ta
oportunidad, oportunidad, los alumnos del Curso de Pavimentos Pavimentos de la Facultad de Ingeniería Ingeniería Civil de la Universidad Universidad acional acional del Centro del Per!, presentamos "# $%&U&# D" 'U(& ) &P#IC& &P#IC&CI* CI* + "P "P&-"., -"., con la /nalida /nalidad d de difundi difundirr informaci0n sobre el uso de este programa1 "l temario del %anual, se presenta por capítulos, con partes de 2eoría 3 "4ercicios de &plicaci0n, para lo cual usamos usamos la 5ibliogr 5ibliografí afía a de )ang 6uang, 6uang, 7aciendo 7aciendo las comparaciones comparaciones correspondie correspondientes ntes entre los resultados resultados obten obtenido idoss por por f0rm f0rmula ulass 8seg 8seg!n !n bibli bibliog ograf rafía9 ía9 3 los los obtenidos por el e l Programa "P&-"1 "P&-"1 "speramos :ue este %anual sea de gran utilidad para todos todos los "studia "studiantes ntes 3 Profe Profesio sionale naless inmerso inmersoss en el mundo del &n;lisis 3 Diseño de Pavimentos1
IDENIFICA! "D" EL EN"!N" DEL '(' P&2&##& P
? '(, P&2&##& D" C== '( P&2&##& D" C&P& + #&)"<IP '(. P&2&##& D" I2"I>2"CI& @ #&)"<IP '(0 P&2&##& D" C&<'&> @ #&)"<IP '('1 F=<%U#& <&DI&#"> '('' F=<%U#&
KENPA
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
B1B P&2&##& Piempre >iempre iniciar desde desde el men! de i:uierda i:uierda a derec7a, derec7a, por:ue los datos introducidos en el men! de la i:uierda pueden afectar el tipo de formulario :ue se utiliar; en el men! men! de la derec7 derec7a1 a1 Cuan Cuando do termin termine e de leer leer es esta ta
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
B1B P&2&##& Piempre >iempre iniciar desde desde el men! de i:uierda i:uierda a derec7a, derec7a, por:ue los datos introducidos en el men! de la i:uierda pueden afectar el tipo de formulario :ue se utiliar; en el men! men! de la derec7 derec7a1 a1 Cuan Cuando do termin termine e de leer leer es esta ta
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
p;gina, puede utiliar la barra de desplaamiento o la tecla &v1 P;g1 para leer 7acia aba4o de la p;gina1
'uardar comoE 6aga clic en G'uardar comoG para cambiar el nombre del nuevo arc7ivo G>in títuloG o cambiar el nombre de un arc7ivo antiguo1
Deba4o 4o de cada cada men! men! es una una eti: eti:ue ueta ta :ue :ue 2)3 Deba muestre GinputG en GdefaultG en aul o en ro4o1 #a eti:ueta ro4a ro4a indi indica ca :ue :ue debe debe 7ace 7acerr clic clic en el men! men! para para sumin suminis istra trarr algun algunos os de los datos datos,, mientr mientras as :ue :ue la eti:ueta aul implica :ue los valores predeterminados 7an sido sido siem siempr pre e así, así, si dese desea a utili utiliar ar los los valor valores es predeterminados, no es necesario 7acer clic en el men!1 Por supuesto, siempre puede 7acer clic el men! para ver los los valo valore ress pred predet eter ermi mina nado doss 3 7ace 7acen n la camb cambio ioss necesarios, si lo desea1 2enga en cuenta :ue se cambian algunos c0digos c0digos de color de aul a ro4o 3 vice viceversa, si se cambian los par;metros de entrada correspondientes en la Informaci0n 'eneral1
2*3 Para una descripci0n m;s detallada de cada men!, puede señalar la ec7a de la eti:ueta correspondiente deba4 deba4o o del men!1 men!1 Con Con excep excepci0 ci0n n de la eti:ue eti:ueta ta de Garc7ivoG, Garc7ivoG, la eti:ueta, en lugar del men!, también puede 7acer clic en obtener el formulario de entrada de datos1 2+3 Por deba4o de los men!s 3 las eti:uetas son los siguientes botonesE Con4u Con4unto nto de datos datosEE con4u con4unto nto de datos datos B es est; t; activ activo o autom;ticamente autom;ticamente11 >i 7a3 a H con4untos de datos, 7aga clic en con4unto de datos de a H1 >i un con4unto de datos indica el GoG en aul, no debes dar clic a menos :ue desee crear un nuevo con4unto de datos1 'uardarE 'uardarE 6aga clic en G'uardarG G'uardarG para un arc7ivo antiguo con ning!n cambio de nombre de arc7ivo1
>ali >alida daEE 6aga 6aga clic clic en G>al G>alir irGG desp despué uéss de :ue :ue se 7a guardado guardado el arc7ivo arc7ivo 7aciendo clic en GguardaG o G'uardar G'uardar comoG1 & continuaci0n el con4unto de datos de cinco botones son eti:uetas con G>íG en ro4o 3 GoG en aul1 #a eti:ueta ro4a sí indica :ue el con4unto de datos existe o debe ser siempre siempre por el usuario, mientras :ue la eti:ueta eti:ueta aul no indica :ue no sale de ning!n con4unto de datos1 Para un nuevo arc7ivo arc7ivo de la eti:ueta en con4untos de datos de a H son siempre o en aul1 >i se 7ace clic en estos botones de con4unto de datos, se cambiar; a sí en la red 3 todos los datos en el con4unto de datos B se copiar;n en estos nuevos con4untos1 Para un arc7ivo existente, puede ser la eti:ueta en con4untos de datos de a H aul o ro4o dependiendo de P<=5 especi/cado en el arc7ivo arc7ivo de datos1 >i se 7ace clic en un con4unto de datos aul, ser; cambi0 a sí en ro4o 3 todos los datos en el con4unto con4unto de datos B se copiar;n en este nuevo con4unto de datos1 "l ra0n para la copia del con4unto de datos B es para evitar la entrada de datos para cada con4unto de datos de repe repeti tida dass por: por:ue ue "sto "stoss sist sistem emas as debe deben n es esta tarr relacionados, de lo contrario no se podría e4ecutar al mismo tiempo1 Por e4emplo, para encontrar el efecto del espeso espesorr del pavimen pavimento, to, varios varios con4unto con4untoss de datos datos se puede pueden n e4ecut e4ecutar ar al mismo mismo tiempo tiempo,, cada cada uno uno con con un divers diverso o grueso grueso mientra mientrass :ue todos todos los dem;s datos datos siguen siendo los mismos1
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
2,3 "l n!mero de problemas a resolver depende del n!mero de con4untos de datos1 "l m;ximo n!mero de con4untos de datos se limita a H1 Para un nuevo arc7ivo, siempre proceden de con4unto de datos B al con4unto de datos H por clic en el bot0n de opci0n1 "l con4unto de datos activo es indicado por un punto negro en el bot0n de opci0n1 "l n!mero de problemas 8P<=59 o con4untos de datos se rige por el ma3or n!mero de con4unto de datos1 Para e4emplo, una ve :ue se 7ace clic en el con4unto de datos H, P<=5 ser; H 3 no puede reducirse a cual:uier otro n!mero si la P<=5 en el arc7ivo de datos1 "sto se puede lograr por el a7orro de la arc7ivo, saliendo de #&)"i un formulario tiene una pantalla auxiliar, como se indica con las letras ro4as 6aga doble clic encima de la pantalla, es necesario introducir la forma auxiliar en orden para G7acerG para :ue aparecan1
23 Después de entrar en el men! G'eneralG 3 cambiar algunos de los valores predeterminados, algunas eti:uetas con aul GdefaultG puede cambiar a ro4o GinputG, indicando :ue no utilia los valores predeterminados 3 deben indicarse estos men!s1 Por e4emplo, el valor predeterminado de D&%& es para ning!n an;lisis de daños1 >i cambia D&%& a B en el men! G'eneralG, la eti:ueta en el men! de GDañosG cambiar; autom;ticamente de aul GdefaultG a GentradaG ro4o, indicando :ue debe entrar en el men! GDañoG1 "stos recordatorios son mu3 !tiles cuando se crea un nuevo arc7ivo1 &l editar un arc7ivo antiguo, algunos ro4o GinputG puede cambiar a aul GdefaultG indicando no :ue necesita ninguna entrada1 2.3 Después de completar la entrada de datos para un determinado men!, el GinputG en la eti:ueta ser; cambiada a G7ec7oG1 &3udar; a evitar la falta de atenci0n a este cambio durante la creaci0n de un nuevo arc7ivo
>i sigue siendo el original GinputG o GdefaultG, falta la forma auxiliar est; indicada1
2/3 6aga clic en G'uardarG o el bot0n G'uardar comoG antes de salir1 "l primero es para guardar el arc7ivo sin cambio de nombre, mientras :ue el segundo es guardar el arc7ivo en un nombre diferente1 Cuando G'uardar comoG se 7a 7ec7o clic, un cuadro de di;logo aparece el cuadro con un nombre de arc7ivo predeterminado1 Puede reemplaar el valor predeterminado, escriba el nuevo nombre de arc7ivo, :ue se mostrar; autom;ticamente en la pantalla principal de "P&-" 3 ser utiliado directamente para e4ecutar "#&)"<1 Después de 7acer clic en G'uardarG, ser; un cuadro de mensa4e :ue muestra el nombre de arc7ivo para guardar aparecen1 203 6aga clic en el bot0n G>alirG después de 7aber completado 3 guardado el arc7ivo de datos1 >i se olvida de guardar el arc7ivo antes de salir, un mensa4e G no 7a guardado el arc7ivo1 JDesea guardar el arc7ivoKG ser; se muestra1 >i desea guardar el arc7ivo, 7aga clic en G>íG 3 se guardar; el arc7ivo1 >i 7ace clic en GoG, el arc7ivo no se guarda 3 se abandona la parte editada1 >i desea 7acer algunos cambios m;s 3 no :uiero salir, 7aga clic en GCancelarG1 2'13 >i se olvida de entrar en un men!, un mensa4e de diagn0stico aparecer; al 7acer clic en G'uardarG,
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
5ot0n G'uardar comoG o G>alirG1 >implemente 7aga clic en el men! indicado 3 rellene los datos necesarios1
De 7ec7o, es muc7o m;s f;cil encontrar el nombre del arc7ivo en el cuadro de di;logo abierto :ue en el men! desplegable de nombre de arc7ivo cuadro en la pantalla principal de la lista por:ue se enumeran los arc7ivos :ue se 7an utiliado m;s recientemente en primer lugar en el cuadro de di;logo1
"ste diagn0stico s0lo se aplica a los datos :ue faltan en el con4unto de datos B1 >i el error se produce en otro con4unto de datos, debe 7acer clic el otro con4unto de datos bot0n 3 7acer la misma correcci0n1
B1L P&2&##& D" &in títuloG aparecer; en la eti:ueta deba4o G&rc7ivoG1 &7ora puede proceder a introducir los datos necesarios1 2)3 Para editar un arc7ivo existente, 7aga clic en G&rc7ivoG 3 G&biertoG 3 un cuadro de di;logo muestra una lista de arc7ivos de datos aparecen1 "l nombre del arc7ivo en la pantalla principal se muestra como valor predeterminado1 >i este arc7ivo predeterminado es el :ue desee editar, 7aga clic en el bot0n G&brirG1 >i desea utiliar un arc7ivo diferente para editar, 7aga clic en el nombre de arc7ivo en la lista 3 luego abrir1 Después de abre el arc7ivo, el GInputG en la eti:ueta ser; cambiada a esto nombre del arc7ivo, indicando :ue el arc7ivo 7a sido introducido1 "ste nombre de arc7ivo aparecer; también en el nombre de arc7ivo cuadro en la pantalla principal1 "n consecuencia, para un arc7ivo existente se puede omitir el nombre del ombre de arc7ivo en la pantalla principal de la ca4a 3 7aga clic en los botones G&rc7ivoG 3 G-ie4oG para seleccionar el arc7ivo :ue desee1
B1M P&2&##& '""<&# #&)"i entras en esta pantalla el segundo tiempo, los datos originales permanecen 3 no se cambiar; a los valores predeterminados1
Figura 1.3. Pantalla General - Layerinp
2'3 "ste formulario aparece cuando se 7ace clic en el men! G'eneralG del men! principal de #&)"i :uiere leer el texto completo, puede 7acer clic en este cuadro de texto para activarla 3, a continuaci0n, utilice la 2ecla &v p;g1
2)3 &l crear un nuevo arc7ivo, este formulario se debe ingresar primero, algunos valores para ser predeterminados en la otra formas varían con el sistema
2*3 2ítulo 8título de e4ecuci0n9E cual:uier título o comentario puede escribirse en una sola línea1 "l título no debe ser m;s de NO caracteres inclu3endo espacios1 >i usted comete un error, use la tecla >upr para borrar cual:uier error ortogr;/co1 Cuando la longitud total alcana NO, caracteres adicionales no pueden agregarse1 o debe usarse coma en el título1 Utilice dos puntos o punto 3 coma1 2+3 MAL 8tipos de material9E B cuando todas las capas son lineal el;stico, cuando algunas capas son el;stico no lineal 3 los restantes, si los 7a3, son lineal el;stico, L cuando algunas capas son viscoel;stico 3 el restante, si 7a3 alguno, lineal el;stico, M cuando algunas capas son el;stico no lineal, algunos son viscoel;stico 3 el restante, si 7a3 alguno, son el;stico lineal1 2,3 D&%& 8an;lisis de daño9E ning!n an;lisis de daños, an;lisis de daños B 2D Q1
2.3 #' 8n!mero de grupos de carga9E cargas por e4e pueden dividirse en un m;ximo de B grupos para an;lisis de daños, cada una con con/guraci0n 3 carga de las ruedas diferentes1 o se debe confundir #' con #=&D :ue especi/ca el n!mero de ruedas para cada grupo de carga1 D"# 8tolerancia para integraci0n numérica9E un 2/3 defecto de 1B implica una precisi0n de ,B1 # 8n!mero de capas, m;ximo BQ9E el # 203 predeterminado es L :ue probablemente le gustaría cambiar, como se indica en ro4o1 ? 8n!mero de coordenadas verticales para 2'13 analiar9E Cuando D&%& R B o , ? puede de4ar por:ue se determinar; por el programa basado en el n!mero de lugares en :ue deben 7acerse an;lisis1
2''3 IC# 8n!mero m;ximo de ciclos de integraci0n, O sugeridas9E el n!mero de ciclos, como se muestra en el e:uipo de pantalla durante la e4ecuci0n debe ser menor :ue IC#1 De lo contrario, los resultados no 7an llegado a la tolerancia deseada de D"#1 >2D 8n!mero de tensiones, esfueros 3 2')3 desplaamiento9E B s0lo para desplaamientos verticales, H para desplaamientos verticales 3 cuatro tensiones 3 Q
2'*3 5=D 8tipos de interfa entre dos capas9E B cuando todos los interfaces de capa est;n enlaados, como suele ser el caso 3 cuando algunas interfaces no est;n ad7eridas o sin fricci0n1 2'+3 #52 8n!mero de capas con an;lisis de daño basado en la tensi0n de tracci0n en la parte inferior de capa de asfalto91 "n la ma3oría de los casos, #52 R B1 >i #52 es m;s de B, dañar las proporciones en #52 se comparar;n los lugares 3 el cociente m;ximo determinado1 2',3 #2C 8n!mero de capas con an;lisis de daño basado en la tensi0n de compresi0n vertical en la parte superior de la subrasante u otras capas unbonded91 "n la ma3oría de los casos, #2C R B1 >i #2C es m;s de B, se comparar;n las proporciones de daños en lugares #2C 3 el cociente m;ximo determinado1 2'3 UI2 8sistema de unidades9E B para las unidades del >I 3 para unidades inglesas1 2'.3 &l /naliar, 7aga clic en G&ceptarG para volver al men! principal de #&)" ?
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
"sta forma es diferente de la utiliada para obtener informaci0n 'eneral en :ue un rect;ngulo de puntos, en lugar de el cursor, se utilia para indicar la celda activa1 >i el rect;ngulo de puntos no es la ubicaci0n de la entrada, puede utiliar la tecla de ec7a para mover el rect;ngulo punteado a la celda :ue desea introducir, o m;s convenientemente 7aciendo clic en la celda :ue desee1 Para leer este cuadro de texto por la tecla &v P;g, se debe 7acer clic en el cuadro para activarla1 Después de escribir en los datos, el rect;ngulo de puntos ser; cambiado 7asta en tres cuadros dimensionales 3 usted debe presionar la tecla "nter para :ue sea e/ca1 2ambién puede utiliar el arriba 3 aba4o las teclas de ec7a para 7acer efectiva la entrada1
2)3 ?C 8distancia vertical o la coordenada , de cada punto de respuesta9E cuando se encuentra el punto exactamente en la interfa entre dos capas, los resultados son en la parte inferior de la capa superior1 >i los resultados en la parte superior de la capa inferior se desean, un poco m;s grandes en coordenadas , decir 1B m;s grande, debe utiliarse1 2*3 Después de escribir los datos en la primera celda, ir a la celda siguiente pulsando la ec7a o "nter 2ecla aba4o1 Figura 1.4. Pantalla de Coordenadas Z.
2'3 "ste formulario aparece cuando se 7ace clic en el men! de G?coordG en el men! principal de #&)"e reducir; la ? en el men! G'eneralG autom;ticamente por B1
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
2,3 Puede agregar una nueva línea, o un punto de coordenadas, por encima de cual:uier línea pulsando la celda en la línea para activarla 3, a continuaci0n, pulse la SCtrlT@SInsT1 &parece una línea en blanco para :ue introducir los datos necesarios1 "l ? en el men! G'eneralG se incrementar; autom;ticamente en B1 >i para agregar una línea después de la !ltima línea, puede cambiar en el men! G'eneralG ? agregando B 3 aparecer; una línea en blanco como la !ltima línea1 i desea leer el resto del texto 3 utiliar el &v p;g1 clave, en lugar de la barra de desplaamiento, se debe pulsar en este cuadro de texto para activarla1 Cuando termine de leer, debe 7acer clic en cell para activarla antes de escribir en los datos1 Después de escribir los datos, el rect;ngulo punteado cambiar; a tres cuadros dimensionales 3 usted debe presionar la clave e Introduca para :ue sea e/ca1 2ambién puede utiliar el arriba 3 aba4o las teclas de ec7a para 7acer la entrada e/ca1
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
2)3 26 8espesor de cada capa9E la !ltima capa es in/nita en grueso 3 no necesita ser introducida1
línea a añadir es la !ltima línea1 &l 7acerlo, no tienes :ue volver a escribir cual:uiera de las líneas existentes1
2*3 P< 8cociente de Poisson de cada capa9E los valores son 1LH para 6%& 3 materiales granulares 3 ,MH para suelos de grano /nos1
2/3 Después de completar este formulario, 7aga clic en G&ceptarG para volver al men! principal de #&)"e reducir; la # en el men! G'eneralG autom;ticamente por B1 2.3 Puede agregar una nueva línea, o una capa m;s, por encima de cual:uier línea pulsando en la celda la línea dada para activarla 3, a continuaci0n, pulse la SCtrlT@SInsT1 &parecer; una línea en blanco para introducir los datos necesarios1 #a #iga acional en el men! G'eneralG se incrementar; autom;ticamente en B1 >i usted agrega una línea después de la !ltima línea, puede cambiar en el men! G'eneralG # mediante la adici0n de B 3 una línea en blanco aparecer; como la !ltima línea1 in embargo, s0lo el período :ue se especi/ca realmente est; marcado con el n!mero de período en el bot0n1
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
2)3 & continuaci0n del período de bot0n es una eti:ueta :ue muestre GinputG en ro4o, indicando :ue no 7a3 ning!n valor predeterminado 3 debe introducir el m0dulo el;stico para cada capa1 Después de introducen los datos, la letra GinputG ser; cambiado a Gdone 8listo9G1 2*3 &7ora puede 7acer clic en el bot0n de G&sistenciaBG para introducir los datos1 Después de introducir los datos para todos los períodos, como se indica por GdoneG en cada bot0n de periodo, 7aga clic en G&ceptarG para volver al men! principal de #&)"I>2"CI& @ #&)"<IP
2'3 "ste formulario aparece cuando se 7ace clic en el bot0n de periodo en el m0dulo de capa de cada período1 "l n!mero de capas en este formulario es igual a #, tal como se especi/ca en el men! G'eneralG1
2)3 " 8m0dulo de elasticidad de cada capa9E Puede introducir el m0dulo en forma exponencial como B1LM"H1 &signar el valor o cual:uier valor para la capa de viscoel;stico1 Para una capa no lineal, " es el m0dulo asumido para la primera iteraci0n 3 asumir una conveniente " para ambas basesE sub@base arcillosa 3 base granular, en este caso se asume el valor de B1
Figura 1.7 . Pantalla de Asistencia.
2*3 Después de escribir los datos en la primera celda, ir a la celda siguiente pulsando la ec7a 2ecla aba4o o "nter, 2+3 Puede eliminar una línea o una capa, 7aciendo clic primero en cual:uier lugar en la línea para activarla 3 presionando las teclas SCtrlT@SDelT1 #a # en el men! G'eneralG se reducir; autom;ticamente por B1 2,3 Puede agregar una nueva línea, o una capa m;s, por encima de cual:uier línea pulsando en la celda la línea dada para activarla 3, a continuaci0n, pulse la SCtrlT@ SInsT1 &parecer; una línea en blanco para :ue usted introdusca los datos necesarios1 #a # en el men! G'eneralG se incrementar; autom;ticamente en B1 >i usted agrega una línea después de la !ltima línea, puede cambiar en el men! G'eneralG # mediante la adici0n de B 3 una línea en blanco aparecer; como la !ltima línea1
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
@ #&)"<IP
2)3 Carga 8tipo de carga9E asignar para un e4e con solo neum;tico, B para un e4e con doble neum;ticos, e4es t;ndem 3 L para los ;rboles tridem1 2*3 C< 8radio de contacto de ;reas circulares de cargadas91 2+3 CP 8presi0n de contacto en ;reas circulares de cargadas91 2,3 %u4eres 40venes 8distancia de centro a centro entre dos ruedas dobles a lo largo del e4e 39E asignar si 7a3 s0lo una rueda o carga R 1 23 AX 8distancia de centro a centro entre dos ;rboles a lo largo del e4e x9E asignar si s0lo existe un e4e, es decir, carga R o B1 2.3 < 8n!mero de coordenadas radiales para ser analiados en una sola rueda, m;ximo H9E & una sola rueda con carga R es un caso de axisimetría por lo :ue es la ubicaci0n de los puntos de respuesta expresado en términos de coordenadas radiales1 "sta columna debe introducirse 3 no puede de4arse en blanco1
Figura 1.8. Pantalla de Cargas.
2'3 "ste formulario aparece cuando se 7ace clic en el men! G#oad 8Carga9G en el men! principal de #&)"i la celda tiene un valor predeterminado 3 no desea anularla, utilice la tecla de ec7a para mover a la siguiente celda1
la tecla Intro, estas entradas no se guardan cuando entr0 la forma auxiliar1 #a 2ecla de ec7a puede utiliarse s0lo cuando no 7a3a ninguna forma auxiliar1
2'13 Puede eliminar cual:uier línea pulsando cual:uier celda en la línea para activarla 3, a continuaci0n, pulse las teclas SCtrlT@SDelT1 "l #' en el men! G'eneralG se reducir;n autom;ticamente en B1 2''3 Puede agregar una nueva línea por encima de cual:uier línea pulsando cual:uier celda en la línea para activarla 3, a continuaci0n, pulse la SCtrlT@SInsT1 #a línea en blanco aparecer; para :ue introduca los datos1 "l #' en el men! G'eneralG aumentar; autom;ticamente por B1 >i desea agregar una línea después de la !ltima línea, puede cambiar Florines en el men! G'eneralG añadiendo B 3 aparecer; una línea en blanco como la !ltima línea1 <&DI&#">
2')3 Puede introducir la forma auxiliar de una línea sin volver a escribir los datos para < o P2 7aciendo doble clic en esa línea1 "n lugar de 7acer doble clic, también puede ingresar el formulario auxiliar pulsando la tecla de S"scT, pero aseg!rese de mover el rect;ngulo punteado a la línea antes de pulsar la tecla de S"scT1 2'*3 & causa de la existencia de una forma auxiliar, es necesario rellenar el formulario en línea por línea de arriba a aba4o con la tecla "nter1 o utilice la tecla de ec7a para moverse a la /la siguiente por:ue, sin utiliar
Figura 1.9.Formlario a!iliar de Coordenadas "adiales.
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
2'3 "ste formulario auxiliar aparece autom;ticamente cuando < de una carga determinada se escribe en el formulario principal1
añadir sea la !ltima línea1 &l 7acerlo, no tienes :ue volver a escribir cual:uiera de las líneas existentes1
>i < se especi/c0 anteriormente, también puede introducir este formulario 7aciendo doble clic en el formulario principal en cual:uier lugar en el grupo de carga determinada, en lugar de volver a escribir <, para entrar en este formulario auxiliar1
23 Después de completar este formulario, 7aga clic en G&ceptarG para volver al formulario principal1
2)3 e reducir; el < en el formulario principal autom;ticamente por B1 2,3 Puede agregar una nueva línea, o un punto, por encima de cual:uier línea pulsando en la celda la línea dada para activarla 3, a continuaci0n, pulse la SCtrlT@ SInsT1 &parecer; una línea en blanco para :ue usted introduca los datos necesarios1 "l < en el formulario principal aumentar; autom;ticamente por B1 Para agregar una línea después de la !ltima línea, puede cambiar < en el formulario principal mediante la adici0n de B 3 un espacio en blanco aparecer; como la !ltima línea1 C&<2">I&&>
2'3 "ste formulario auxiliar aparece autom;ticamente cuando se escribe P2 de una carga determinada sobre el formulario principal1 >i el 2P se especi/c0 anteriormente, también puede introducir este formulario 7aciendo doble clic en el formulario principal en cual:uier lugar en el grupo de carga determinada, en lugar de volver a escribir P2, para entrar en este formulario auxiliar1
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
SInsT1 &parecer; una línea en blanco para introducir los datos necesarios1 "l 2P en el formulario principal aumentar; autom;ticamente por B1 >i usted agregar una línea después de la !ltima línea, se puede cambiar el P2 en el formulario principal mediante la adici0n de B 3 una línea en blanco aparecer; como la !ltima línea1 e reducir; el P2 en el formulario principal autom;ticamente por B1 23 Puede agregar una nueva línea, o un punto, por encima de cual:uier línea pulsando en la celda la línea dada para activarla 3, a continuaci0n, pulse la SCtrlT@
Ca#$t%&o II
AN4LI5I5 DE E5FUE!6"5 Y DEF"!MACI"NE5 DE UN E7E 4NDEM
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
)(' >I>2"%& & &&#I?&< )() >=#UCI= "#&>2IC& %U#2IC&P& )(* &&#I>I> ) -I>U&#I?&CI= D" <">U#2&D=> -&#=<"> %Z>
)(+
<"P<">"2&2I-=>
Figura 2.1 Eje Tándem.
KENPA 1B >I>2"%& & &&#I?&< >e analiara los efectos causados sobre un pavimento exible 8conformada por L capasE carpeta, base 3 sub@ base9 por acci0n de un e4e t;ndem1 "l cual por acci0n del peso cada neum;tico e4erce sobre el pavimento una presi0n de B psi distribuida en forma circular con un radio de M pulgadas1
>e pide determinar los esfueros 3 deformaciones en las siguientes profundidadesE Y MY M1BY BY BY B1BY BHY ) M pulgadas, para distancias de Y MY WY B 3 BM respecto del e4e de la primera llanta, resaltado los valores m;s representativos1
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
Ingresaremos al men! principal del programaE
Figura 2.2 Representacin !rá"ica de# $istema.
1 >=#UCI= "#&>2IC& %U#2IC&P&
)()(' ING!E5" A PANALLA P!INCIPAL Digitar el nombre del arc7ivo ["\"%P#=B[ en el casillero Filename, seguidamente 7acer clic en la opci0n #&)"et o1B, como podemos apreciar en la /gura1 "n la casilla 2I2#" se escribir; el título del pro3ecto1
)()(+ U9ICACIÓN DE LA5 P!"FUNDIDAE5 A ANALI6A! 6acemos clic en el men! ?cood de donde aparecer; la ventana ?coordinates of et o1 B, en el cual insertaremos la ubicaci0n de las profundidades a analiar1 Para este caso ingresaremos en el casillero umber of la3ers 8n!mero de capas9, L 3 en el casillero umber of ? coordinates for an;lisis 8n!mero de coordenadas en el e4e ? a analiar9, Q 3a :ue analiaremos en Q profundidades distintas 8ver la siguiente /gura9, adem;s sobre el casillero >3stem of unites colocamos el valor de 3a :ue traba4aremos en unidades inglesas1 Finalmente presionamos =1 #ongitud Presi0n
in psi
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
ventana #a3er 27icness, Poisson of eac7 period for Data >et o1 B
Para ello insertamos la profundidad de cada punto a analiar tomando como inicio la super/cie del pavimento, en este caso se 7a insertado la ubicaci0n de las Q profundidades1
)()( ING!E5" DEL M"DUL" DE ELA5ICIDAD DE LA5 CAPA5 Ingresamos al men! Mo<%&i en el cual insertaremos los valores de los m0dulos de elasticidad para capa, autom;ticamente aparece la ventana #a3er %odulus of eac7 period for Data >et o1 BY para continuar 7acemos clic en el bot0n PeriodB1
)()(, ING!E5" C"EFICIENE DE P"I55"N DE LA5 CAPA5 Ingresamos al men! La:e; en el cual insertaremos los valores de los m0dulos de Poisson para cada capa, en la
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
Finalmente presionamos = 7asta llegar a la ventana del men! del programa1
)()( ING!E5" DE LA5 CA!GA5 Y L"5 PUN"5 DE ANALI5I5 "n la ventana #a3er %oduli for Period o1 B and Data >et o1 B, ingresamos el m0dulo de elasticidad para cada una de las L capasE
Ingresamos al men! Loa<= seguidamente aparecer; la ventana #oad Information for Data >et o1 B1 Para rellenar este cuadro mostramos la /gura :ue facilitara la comprensi0n de los valoresE
"n el casillero #=&D se colocara el valor de Y B o depende del tipo de sistema de carga sea, en este
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
caso ingresaremos el valor de B 3a :ue este es un sistema dual simple1 "n el casillero C< ingresamos el valor de la longitud del radio de la presi0n circular de carga aplicada por cada llanta, en este caso ingresamos M1 "n el casillero CP ingresamos la presi0n actuante de cada llanta sobre el pavimento, en este caso ingresamos B1 "n el casillero )X ingresamos la distancia entre e4es de cada carga en la direcci0n :ue contenga las dos llantas, en este caso ingresamos BM1 "n este caso en el casillero AX colocamos 3a :ue no existe m;s cargas en la otra direcci0n1 "n el casillero < or P2 ingresamos la cantidad de puntos de an;lisis, en este caso ingresamos el valor de H 3a :ue analiaremos a distancias de Y MY WY B 3 BM in respecto del e4e de la primera llanta1
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
& C=2IU&CI= I'<">&%=> #=> PU2=> D" &&#I>I> 6acemos doble clic en el valor del casillero #=&D, de inmediato aparecer; la ventana mostrada en la cual ingresamos los puntos de an;lisis en la direcci0n )P21
Finalmente 7acemos clic en = 7asta llegar al men! principal1 'uardamos el arc7ivo 7aciendo clic en 5ave As 3 luego para salir del men! presionamos E>it(
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
"l arc7ivo lo guardamos con el nombre APLICACIÓN ' en la ubicaci0n de instalaci0n del programa
De inmediato aparecer; el siguiente mensa4e, el cual nos muestra en :ue la ubicaci0n en donde se guardaron los resultados en formato 2A2 8subra3ado9
1L &&#I>I> ) -I>U&#I?&CI= D" <">U#2&D=> 'uardado el arc7ivo, volvemos a la ventana principal del "P&-" donde presionamos el bot0n "#&)"< para procesar los datos1
)(*(' VI5UALI6ACI"N DE !E5ULAD"5 Para visualiar los resultados 7acemos clic en #'<&P6, el programa arro4ara la representaci0n gr;/ca del sistema analiado1 De igual manera podemos imprimir esta 7o4a, de lo contrario solamente abrimos el arc7ivo CE "P&-"&P#IC&CI* B12A2
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
POINT VERTICAL INTERMEDIATE
VERTICAL
VERTICAL
MAJOR
MINOR
PRINCIPAL PRINCIAL STRESS NO. COORDI NATE (HORIZONTAL
DISP.
STRESS (STRAIN)
P.
STRESS
STRESS
(STRAIN)
(STRAIN)
P. STRAIN)
1 0.00000 0.00000 0.04151 0.04151 100.000 307.152 307.152 56.242 262.499 (STRAIN) -3.432E-04 3.593E-04 -3.432E-04 2.343E-04 1 4.00000 0.04100 14.146 14.14 -265.491 -171.927 (STRAIN) 3.72E-04 3.72E-04 -4.04E-04 -4.04E-04 1 4.00100 0.04100 14.145 14.19 4.621 7.196 (STRAIN) 5.476E-04 5.520E-04 -4.04E-04 -4.04E-04
1 10.00000 0.0362 .017 .030 -5.604 -4.110 (STRAIN) .57E-04 .591E-04 -5.043E-04 -5.043E-04 1 12.00000 0.03493 7.011 7.015 -9.651 -7.912 (STRAIN) 1.053E-03 1.053E-03 -6.135E-04 -6.135E-04 1 12.00100 0.03493 7.011 7.034 3.665 4.16 (STRAIN) 4.573E-04 4.649E-04 -6.135E-04 -6.135E-04 1 15.00000 0.03342 6.176 6.204 2.703 3.00 (STRAIN) 5.30E-04 5.46E-04 -5.734E-04 -5.734E-04 1 20.00000 0.03065 4.99 5.013 1.731 1.954 (STRAIN) 5.52E-04 5.604E-04 -4.97E-04 -4.97E-04 1 40.00000 0.02150 2.349 2.356 0.454 0.497 (STRAIN) 3.549E-04 3.571E-04 -2.515E-04 -2.515E-04 2 0.00000 0.00000 0.04151 0.04151 100.000 100.000 307.152 307.152 56.242 262.499 (STRAIN) -3.432E-04 3.593E-04 -3.432E-04 2.343E-04 2 4.00000 0.04100 14.146 14.14 -265.491 -171.927 (STRAIN) 3.72E-04 3.72E-04 -4.04E-04 -4.04E-04 2 4.00100 0.04100 14.145 14.19 4.621 7.196 (STRAIN) 5.476E-04 5.520E-04 -4.04E-04 -4.04E-04 2 10.00000 0.0362 .017 .030 -5.604 -4.110 (STRAIN) .57E-04 .591E-04 -5.043E-04 -5.043E-04
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
2 12.00000 0.03493 7.011 7.015 -9.651 -7.912 (STRAIN) 1.053E-03 1.053E-03 -6.135E-04 -6.135E-04 2 12.00100 0.03493 7.011 7.034 3.665 4.16 (STRAIN) 4.573E-04 4.649E-04 -6.135E-04 -6.135E-04 2 15.00000 0.03342 6.176 6.204 2.703 3.00 (STRAIN) 5.30E-04 5.46E-04 -5.734E-04 -5.734E-04 2 20.00000 0.03065 4.99 5.013 1.731 1.954 (STRAIN) 5.52E-04 5.604E-04 -4.97E-04 -4.97E-04 2 40.00000 0.02150 2.349 2.356 0.454 0.497 (STRAIN) 3.549E-04 3.571E-04 -2.515E-04 -2.515E-04 3 0.00000 0.0414 0.000 27.105 37.90 221.126 (STRAIN) -3.236E-04 3.490E-04 -3.236E-04 1.94E-04 3 4.00000 0.04104 12.436 12.436 -230.549 -111.295 (STRAIN) 2.93E-04 2.93E-04 -3.20E-04 -3.20E-04 3 4.00100 0.04104 12.435 12.435 4.313 7.652 (STRAIN) 4.302E-04 4.302E-04 -3.20E-04 -3.20E-04 3 10.00000 0.03713 7.992 7.992 -5.65 -4.094 (STRAIN) .5E-04 .5E-04 -5.090E-04 -5.090E-04 3 12.00000 0.03522 7.079 7.079 -9.733 -7.935 (STRAIN) 1.061E-03 1.061E-03 -6.204E-04 -6.204E-04
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
3 12.00100 0.03522 7.07 7.07 3.706 4.26 (STRAIN) 4.57E-04 4.57E-04 -6.203E-04 -6.204E-04 3 15.00000 0.03369 6.25 6.25 2.734 3.132 (STRAIN) 5.476E-04 5.476E-04 -5.00E-04 -5.00E-04 3 20.00000 0.0307 5.057 5.057 1.749 1.979 (STRAIN) 5.640E-04 5.640E-04 -4.945E-04 -4.945E-04 3 40.00000 0.0215 2.366 2.366 0.457 0.500 (STRAIN) 3.55E-04 3.55E-04 -2.526E-04 -2.526E-04 4 0.00000 0.00000 0.04151 0.04151 100.000 100.000 307.152 307.152 56.242 262.499 (STRAIN) -3.432E-04 3.593E-04 -3.432E-04 2.343E-04 4 4.00000 0.04100 14.146 14.14 -265.491 -171.927 (STRAIN) 3.72E-04 3.72E-04 -4.04E-04 -4.04E-04 4 4.00100 0.04100 14.145 14.19 4.621 7.196 (STRAIN) 5.476E-04 5.520E-04 -4.04E-04 -4.04E-04 4 10.00000 0.0362 .017 .030 -5.604 -4.110 (STRAIN) .57E-04 .591E-04 -5.043E-04 -5.043E-04 4 12.00000 0.03493 7.011 7.015 -9.651 -7.912 (STRAIN) 1.053E-03 1.053E-03 -6.135E-04 -6.135E-04 4 12.00100 0.03493 7.011 7.034 3.665 4.16 (STRAIN) 4.573E-04 4.649E-04 -6.135E-04 -6.135E-04
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
4 15.00000 0.03342 6.176 6.204 2.703 3.00 (STRAIN) 5.30E-04 5.46E-04 -5.734E-04 -5.734E-04 4 20.00000 0.03065 4.99 5.013 1.731 1.954 (STRAIN) 5.52E-04 5.604E-04 -4.97E-04 -4.97E-04 4 40.00000 0.02150 2.349 2.356 0.454 0.497 (STRAIN) 3.549E-04 3.571E-04 -2.515E-04 -2.515E-04 5 0.00000 0.00000 0.04062 0.04062 100.000 363.029 363.029 105.004 343.977 (STRAIN) -3.556E-04 3.669E-04 -3.556E-04 3.135E-04 5 4.00000 0.03976 16.197 16.212 -305.43 -260.493 (STRAIN) 4.51E-04 4.52E-04 -4.155E-04 -4.155E-04 5 4.00100 0.03976 16.195 16.57 4.990 5.5 (STRAIN) 7.050E-04 7.442E-04 -4.155E-04 -4.155E-04 5 10.00000 0.03537 7.69 7.71 -5.194 -3.922 (STRAIN) .113E-04 .26E-04 -4.779E-04 -4.779E-04 5 12.00000 0.03359 6.590 6.623 -9.036 -7.311 (STRAIN) 9.31E-04 9.64E-04 -5.795E-04 -5.795E-04 5 12.00100 0.03359 6.590 6.757 3.465 3.47 (STRAIN) 4.203E-04 4.740E-04 -5.795E-04 -5.795E-04 5 15.00000 0.03222 5.73 5.942 2.565 2.63 (STRAIN) 4.60E-04 5.371E-04 -5.436E-04 -5.436E-04
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
5 20.00000 1.46 (STRAIN) -4.66E-04 5 40.00000 0.44 (STRAIN) -2.465E-04
0.02971
4.694
4.20
1.657
5.034E-04 5.436E-04 -4.66E-04 0.02117
2.274
2.310
0.444
3.392E-04 3.507E-04 -2.465E-04
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
B
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
1M -&#=<"> % > <"P<">"2&2I-=> •
Deformaci0n por tensi0n ]t 8agrietamiento por fatiga9 R
@M1MOe@M •
Deformaci0n compresi0n ]c 8a7uellamiento9 R B1HLe@L ) %"2=D=> *(' %=D"#=>por "%P#"&D=>
*() C=C#U>I=">
Ca#$t%&o III
M"DELACIÓN MAEM4ICA DE LA 5UPE!FICIE DE C"NAC" 5UEL" -
KENPA #a carga del ve7ículo al pavimento se transmite a través de las ruedas1 "n los métodos de diseño mecanicistas, es necesario conocer el ;rea de contacto de la llanta con el pavimento, asumiendo :ue la carga de contacto depende de la presi0n de contacto1 "l tamaño del ;rea de contacto depende de la presi0n de contacto1 Como se indica en la Fi?%;a, la presi0n de contacto es m;s grande :ue la presi0n de la llanta para presiones ba4as de la llanta, debido a :ue la pared de la misma est; en compresi0n 3 la suma de las fueras verticales de la pared 3 presi0n de la llanta deben ser iguales a la fuera debido a la presi0n de contactoY la presi0n de contacto es m;s pe:ueña :ue la presi0n de la llanta para presiones altas de las llantas, debido a :ue la pared de la llanta est; en tensi0n( 5in em@a;?o= en e&
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
ullivan et al1Y 'receno 3 Diserens1 %c3es propone un modelo en el cual el ;rea de contacto 8&9 se obtiene como el producto del anc7o 8b9 3 el di;metro exterior del neum;tico 8d9, divididos por un coe/ciente x :ue toma un valor de cuatro para super/cie rígida 3 de dos para super/cie deformable1 A =
Cuando se utilia la teoría multicapas en el diseño de pavimentos exibles, se asume :ue cada llanta tiene un ;rea de contacto de forma circular1 "sta suposici0n no es correcta, pero el error en :ue incurre no es signi/cativo1 Para facilitar la predicci0n del ;rea de contacto neum;tico@suelo se 7an desarrollado varios modelos matem;ticos1 "l ob4etivo de este traba4o esE seleccionar un modelo matem;tico para predecir el ;rea de contacto neum;tico@suelo :ue pueda ser utiliado en la estimaci0n de esfueros 3 deformaciones en el pavimento1 #as ecuaciones de predicci0n fueron evaluadas con la utiliaci0n de datos provenientes de L1B %=D"#=> ) %"2=D=> "%P#"&D=> cat;logos 3 otros, obtenidos por c;lculos1
bd x
"l modelo de Inns 3 ilgour considera el ;rea de contacto como el producto del anc7o de contacto 8bc9 por la longitud del contacto 8l9, siendo esta !ltima diferente en dependencia si la super/cie de apo3o es rígida o deformableE A = bc.l bc =0.87 b
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
l =0.31 d → superficierigido
anc7o por el di;metro exterior, lo cual es físicamente imposible, cuando esto ocurre se utilia la ecuaci0n 891
l =√ δ ( d −δ ) → superficie flexible
A = 0.35 bd
Donde δE deexi0n del neum;tico bcE anc7o del ;rea de contacto
"l modelo de 'receno, fue seleccionado a partir de varios modelos te0ricos desarrollados por el autor, 3 es utiliado solo para super/cie rígidas1
"l modelo de =^>ullivan et al1, es un modelo empírico, el cual tiene en cuenta adem;s de las variables 3a analiadas, la carga sobre el neum;tico 8X9 3 la presi0n de inado 8Pi91 #os coe/cientes experimentales >B, >, 3 >L varían de acuerdo con la super/cie de apo3o 3 aparecen relacionados en la 2abla B1 A = S 1 bd + S 2 W + S 3
W Pi __ 8B9
0.5
A =1.57 ( d −2 rl )( db )
DondeY
rl R radio est;tico con carga1
"l modelo de Diserens, es un modelo empírico, siendo el m;s comple4o de los seleccionados, 3 se utilia para super/cies deformables1 A =
{
(
)(
0.43 100 b 100 d
L1 C=C#U>I=">
2abla B `>uper/cie rígida en condiciones de campo puede considerarse a:uella donde el 7undimiento del neum;tico es mínimo, por e4emploE durante el movimiento del transporte por el campo en cosec7a, en suelo con poca 7umedad1
6a3 :ue tener en cuenta :ue la ecuaci0n 8B9 al ser utiliada en neum;ticos de pe:ueño di;metro puede dar valores del ;rea de contacto superiores al producto del
( )
)−615.2 Pi + 0.22 (100 W ) 100
}
−4 10
"l modelo de Inns 3 ilgour, para su utiliaci0n en el estudio de las ;reas de contacto neum;tico@ suelo, tanto para super/cies rígidas como deformables es el :ue me4or a4uste present01 "l modelo de =>ullivan et al1, present0 un buen a4uste durante el estudio de las ;reas de contacto neum;tico@ suelo, tanto para super/cies rígidas como deformables, en condiciones variables de explotaci0n
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
o se recomienda el uso del modelo de Diserens, para obtener el ;rea de contacto de neum;ticos de pe:ueño di;metro1
Ca#$t%&o IV
AN4LI5I5 DEF"!MACI"NAL EN EL DI5E" DE PAVIMEN"5 A5F4LIC"5 EMPLEAD" AL LA ME"D"L"GIA AA5" )11) +(' <">U%" +() I2<=DUCCI= +(* &&#I>I> D"F=<%&CI=&# +(+ C=C#U>I="> ) <"C=%"D&CI=">
KENPA
M1B <">U%"
La meto62= BQQL 3 el %étodo del Instituto del &sfalto, los cuales no consideran adecuadamente la inuencia de la estratigrafía del terreno de fundaci0n 3 proponen la convertibilidad del espesor de la carpeta asf;ltica a espesores de bases granulares, sin considerar los m0dulos el;sticos o rigide de ambos materiales 3 la variaci0n de la distribuci0n de esfueros 3 deformaciones en la estructura del pavimento1 M1 I2<=DUCCI=
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
carpeta asf;ltica sea sometida a esfueros de tracci0n :ue genere el agrietamiento prematuro1 #a aplicaci0n del an;lisis deformacional en el diseño de pavimentos exibles tiene el ob4etivo de controlar las deformaciones en la estructura de pavimentos, inclu3endo el terreno de fundaci0n1 #a magnitud de las deformaciones :ue se presenta en la estructura de pavimentos debido a las cargas m0viles est; asociada a la duraci0n del pavimento1 "l an;lisis deformacional constitu3e en la actualidad una 7erramienta de an;lisis :ue permite considerarE
a( "l tipo de super/cie de rodadura 3o carpeta asf;ltica través del m<%&o 62= recomienda el uso de este par;metro1 "l m0dulo din;mico, "`1
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
Para los par;metros de diseño mostrado 3 7aciendo uso del programa se 7a obtenido la siguiente distribuci0n de esfueros, O?%;a ''(
"l aporte del an;lisis deformacional en el diseño de pavimentos asf;lticos, cual:uiera sea su categoría, es de suma importancia debido a :ue permite evaluar el criterio de diseño aplicado, el tipo de diseño considerado 3 la inuencia de las condiciones de cimentaci0n1 #a metodología permite considerar las variables :ue inu3en en la vida del pavimento, como temperatura, velocidad del tr;nsito, estratigrafía del terreno, la inuencia de espesores de capas estabiliadas 3o tratadas, :ue otros métodos, debido a su limitaci0n no pueden considerar1
Fi?%;a '' Dist;i@%in I="> ) <"C=%"D&CI=">
Ca#$t%&o V
U5" Y AN4LI5I5 DEL P!"G!AMA U5AND" LA 9I9LI"G!AFÍA
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
lineales, 3 colocado en las veces diversas para estratos del visco el;stico1 Como consecuencia, "#&)"< puede ser aplicado para los sistemas a capas ba4o t;ndem solo, dual, dual, ruedas de dual@tridem o con cada estrato comport;ndose diferentemente, 3a sea el el;stico lineal, el el;stico no lineal, o visco el;stico1 "l an;lisis de daño puede estar 7ec7o dividiendo cada año en un m;ximum de B períodos, cada uno con un set diferente de propiedades materiales1 Cada período puede tener un m;ximum de B grupos de carga, 3a sea el soltero o el m!ltiplo1 "l daño causado por la fatiga c7as:ueando 3 la deformaci0n permanente en cada período sobre toda carga se agrupa :ue 3o :ue las s sumaron arriba para eval!o la vida del diseño1
,(' D">&<<=##=> 2"* ,() &Z#I>I> D" >">I5I#ID&D ,()(' &Z#I>I> #I"&# ,()() &Z#I>I> = #I"&#
KENPA
H1B D">&<<=##=> 2"
"l programa de computadora "#&)"< se concentra s0lo en pavimentos exibles sin 4untas o estratos rígidos1 Para pavimentos con estratos rígidos, como PCC 3 pavimentos compuestos, el programa ">#&5> describi0 en su C&PI2U#= H 3 debería ser usado1 #a columna vertebral de "#&)"< es la soluci0n para un sistema el;stico de la capa m!ltiple ba4o un ;rea circular cargada1 #as soluciones est;n superpuestas para ruedas m!ltiples, aplicaron iterativamente para @ los estratos
#a /gura L 1B demuestra un sistema de n@capas en las coordenadas cilíndricas, "l enésimo estrato siendo de espesor in/nito1 "l m0dulo de elasticidad 3 la relaci0n de Poisson del estrato !-"#!$% son ", 3 &1' respectivamente1 Para los problemas de elasticidad axial, un método conveniente es asumir una funci0n de esfuero :ue satisface la ecuaci0n diferencial gobernante 3 la demarcaci0n 3 las condiciones de continuidad1 Después de :ue la funci0n de esfuero sea encontrada, los esfueros 3 los desplaamientos pueden ser determinados 82imos7eno 3 'oodier, BQHB91 #a ecuaci0n diferencial gobernante a estar satisfec7a es una ecuaci0n diferencial de cuarto@orden, como descrito en el apéndice 51 #a funci0n del esfuero para cada estrato tiene cuatro constantes1
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
desplaamiento en un sistema de la capa m!ltiple ba4o una carga de ;rea circular contorno es presentado en el apéndice 51 H1B1 >UP"ICI D" C&<'&> D" i la interfa es menos fricci0n, entonces la continuidad de esfuero al corte :ue un desplaamiento radial es reemplaada por la ausencia de esfuero al corte ambos de arriba 3 deba4o de la interfa1 #as ecuaciones a estar usadas en "#&)"< para computar los esfueros 3 el
#as soluciones para los sistemas el;sticos de la capa m!ltiple ba4o una sola carga pueden estar extendidas para los casos implicando cargas m!ltiples e4erciendo el principio de superposici0n1 #a /gura L 1a sale el plan a la vista de un set de ruedas del t;ndem dual1 "l desplaamiento de esfuero vertical 3 de desplaamiento vertical ba4o el punto & debido a las cuatro cargas puede ser f;cilmente obtenido añadiendo esos debido a cada uno de las cargas, por:ue est;n todos en la misma vertical, o ,en la direcci0n1 >in embargo, la esfuero radial σ ' el esfuero tangencial σ * ' 3 el esfuero al corte debido a cada carga no puede agregarse τ +' directamente, por:ue no est;n en la misma direcci0n, como est; indicado por las cuatro direcciones radiales diferentes en el punto &1 Por consiguiente, σ ' σ * 3 τ + deben estar resueltos en componentes en las direcciones x e 3, como se muestra en Figure L 1b para esfueros en el punto & debido a la carga en , del punto1 "l uso de A del punto es para prop0sitos ilustrativos, 3 otras s del punto también deberían ser puestas a prueba para encontrar los esfueros m;ximos1
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
E7E5 MTLIPLE5 "l espaciamiento grande entre dos e4es causa las tensiones críticas extensibles 3 compresivas ba4o e4es m!ltiples a ser s0lo ligeramente diferentes a esos ba4o un solo e4e1 >i el pasa4e de cada set de e4es m!ltiples se asume ser una repetici0n, entonces el daño causado por un BO ip 8O@9 de e4e simple es igual como causado por e4es del t;ndem de LN ip 8BN@9 o e4es tridem de HM ip 8M@91 >i un pasa4e de e4es del t;ndem @ se asume @ es dos repeticiones 3 esos de e4es del tridem para ser tres repeticiones, entonces el daño causado por t;ndem de LN ip 8BN@9 3 los e4es tridem de HM ip 8M@ 9 son dos 3 tres veces ma3ores :ue eso por un e4e solo de BO ip 8O@91 &mbas suposiciones son aparentemente incorrectas1 #os factores e:uivalentes sugeridos por el Instituto de &sfalto son B 1LO para e4es del t;ndem 3 B 1NN para e4es del tridem, como indicados en la 2abla N 1M1
Figura 3.2. La sperposici%n de esfer&os para redas múltiples.
"l siguiente procedimiento es usado en "#&)"< a analiar daño debido a las cargas del e4e de t;ndem1 Primero, determina las tensiones 3 compresiones en tres proposiciones ba4o ruedas del t;ndem dual, como se muestra en Figure 3 .3' 3 encontrando :ue los resultados en la tensi0n extensible m;xima 3 :ue punto resulta en la tensi0n compresiva m;xima1 "stas tensiones m;ximas est;n entonces usadas con ":s1 L1N 3 L1W a determinar el n!mero admisible de repeticiones de carga debido a la primera carga del e4e1
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
Un similar pero procedimiento m;s aproximado sirve para e4es del tridem1 Primero, determina la m;xima de tensi0n ϵ comparando las tensiones en tres proposiciones, como se muestra en Figure 3 .4. "ntonces, determina la tensi0n correspondiente ϵ' como se muestra en 3.4 Figure1 #as tensiones a estar usadas para el an;lisis de daño de las tres cargas del e4e son ϵ' ϵ - ϵ ϵ - ϵ' respectivamente1
Figura 3.4. 'l an(lisis de da)o de cargas de e*es tridem. Figura 3.3. 'l an(lisis de da)o de cargas del e*e de t(ndem.
Después, determine las tensiones extensibles 3 compresivas en el punto correspondiente :ue miente a medio camino entre los dos e4es, como se muestra en Figure 3 .3. #a tensi0n para el an;lisis de daño debido a la segunda carga del e4e es ϵ - ϵ' donde ϵ es la tensi0n debido a la carga demostrada en Figure 3 .3 3 ϵ' es la tensi0n debido a la carga demostrada en Figure 3 .3. "sto puede estar con 7olgura clari/cado en Figure 3 .3/' d0nde la tensi0n debido a la segunda carga del e4e es ϵ - ϵ' "l mismo procedimiento fue incorporado en -">)> 8\orda7l 3 )> puede ser aplicado s0lo para una sola llanta 3 el punto ba4o el centro de la carga se usa para determinar las tensiones1
CAPA5 N" LINEALE5 >e sabe :ue los materiales granulares 3 los suelos de subgrado sean no lineales con un m0dulo el;stico cambiando con el nivel de esfueros1 "l m0dulo el;stico a usar con los sistemas de capas es el m0dulo resilente sacado de repiticiones ilimitadas o el ensa3o de compresi0n triaxial1 #os detalles acerca del m0dulo resilente son presentados en >ection W 1B1 "l m0dulo el;stico de incrementos granulares de materiales con el incremento en la intensidad de esfueroY ue de disminuciones de suelos de grano /no con el incremento en la intensidad de esfuero1 >i la relaci0n entre el m0dulo resilente 3 la condici0n de esfuero es dada,
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
entonces un método de aproximaciones sucesivas puede ser usado, como se 7a podido explicar previamente para la masa 7omogénea no lineal en >ection 1B 1L1 #as propiedades de materiales no lineales, 7an sido incorporadas en "#&)"<1
EL A7U5E DE E5FUE!6" PA!A MÓDUL" DE C"MPUACIÓN >e sabe :ue la ma3oría de materiales granulares no puedan tomar cual:uier tensi0n1 Desafortunadamente, cuando son utiliados como una base o sub base en un estrato m;s débil, los esfueros 7oriontales debido a las cargas aplicadas son m;s probables para estar en tensi0n1 >in embargo, estos materiales pueden a:uietar tensi0n de la toma si la tensi0n es m;s pe:ueña :ue el pre compresi0n causada por el suelo est;tico u otros esfueros in situ1 "l m0dulo el;stico de materiales granulares no depende del esfuero de carga aisladamente pero en la combinaci0n del esfuero de carga 3 la pre compresi0n1 o es posible :ue el esfuero 7oriontal combinado se ponga negativo, por:ue, cuando se reduce a , las partículas se separan 3 ninguna esfuero existir;1 Una revisi0n de los resultados computados por "#&)"< :ue los esfueros 7oriontales combinadas en la ma3or parte de los puntos de esfueros en estratos granulares son negativas1
Figura 3.5 Vista en planta de redas múltiples
Usando experimentos conducidos con un estrato de arena en una arcilla suave, >elig et %/! &%. 8BQON9 señalé :ue el desarrollo de residuo 7oriontal se esfuera deba4o repetidas cargas es la llave para la estabilidad del sistema de dos estratos1 Por:ue el pre compresi0n real varía muc7o 3 es difícil para determinar, es raonable para a4ustar los esfueros combinados a /n de :ue el esfuero real no exceda la fuera del material1 "ste a4uste se concentra s0lo en la determinaci0n del m0dulo de materiales granulares, 3 ninguno de los cambios reales en la condici0n de esfueros debido a cargas son frustradas1 2res métodos 7an sido incorporados en "# &)"< para el an;lisis no lineal1 #os primeros dos métodos estaban descritos en la primera edici0nY "l tercer método es una adici0n
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
nueva basada en la teoría %o7r Coulomb1 "l método usado depende del valor de par;metro de entrada P6I, 1 >i a P6I es asignado , se usa el método BY >i P6I es un valor grande representando el m0dulo mínimo del material granular, entonces el método es insinuadoY >i P6I es el ;ngulo de fricci0n interna del material granular 8con un valor entre 3 Q9, entonces el método L es el indicado1
Figura 3.6 'l a*ste de esfer&o +ori&ontal a esfer&o pntal
DE5C!IPCIÓN DEL P!"G!AMA "#&)"<, con4untamente con programa de entrada #&)"ecci0n 1B, las soluciones obtenidas por "#&)"< revisados de mu3 cerca con las soluciones 5oussines: para un espacio medio 7omogéneo1 "n esta secci0n, las soluciones obtenidas por "#&)"< son comparadas con "#>)%H para ruedas m!ltiples, %IC6@ P&-" para capas no lineales, -">)> para cargas en movimiento, 3 D&%& para el an;lisis de daño1 H1
valores m;s raonables variando el par;metro en cuesti0n, para mostrar su efecto1 H11B & #I>I> #I"&#
& #I>I> D" >">I5I#ID&D
Con el uso del "#&)"<, los an;lisis de sensibilidad fueron 7ec7os tanto sobre tres como cuatro sistemas de capas para ilustrar el efecto de varios par;metros sobre las respuestas del pavimento1 #as interacciones comple4as entre el n!mero grande de par;metros 7acen
"ste an;lisis est; basado suponiendo :ue todas las capas son en el estado el;stico lineal1 &un:ue las capas en 6%& :ue se asume, son viscoel;stico 3 granulares, 3 también son de tipo el;stico no lineal, en un aproximado procedimiento se debe asumir :ue ellos fueran el el;stico lineal por seleccionando m0dulos apropiados para 6%&, basado en velocidades de ve7ículo
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
3 temperaturas de pavimento, 3 para materiales granulares, basados en el nivel de carga1
5I5EMA5 DE !E5 CAPA5 Para ilustrar el efecto de algunos factores de diseño sobre la respuesta de pavimentos, es usado un sistema el;stico de tres capas, como es mostrado en la Figura 3. 231 #as variables para ser consideradas inclu3en el grosor de capa h1 3 h2 3 m0dulos de capa E1, E2, 3 E31 Dos tipos de cargas de rueda son consideradosE un sobre un neum;tico solo 3 otro sobre un 4uego de neum;ticos duales con un espaciado dual de BL1H in1 8LML mm91 Un radio de contacto un de H1LH in1 8BLN mm9 son asumidos para un neum;tico solo, L 1WO in1 8QN mm9 para neum;ticos duales1 "stos radios est;n basados en una carga de e4e solo de BOips1 8O@9 :ue e4erce una presi0n de contacto de B psi 8NQ Pa91 #os valores del n!mero de Poisson para los tres se encaman son 1LH, 1L, 3 1M, respectivamente1 Para un neum;tico solo, las tensiones críticas ocurren ba4o el centro del ;rea cargada1 Para un 4uego de neum;ticos duales, las tensiones de los puntos B, , 3 L, son mostrados en la Figura 3. 23, es calculada, 3 el m;s grande entre los tres es seleccionado como lo m;s crítico1 Figura 3.6 ,istema de capas s*eto a cargas simples y dales /in021.mm3 /li0.145
E& eHeto e muestran la le3enda para varios casos 3 un corte transversal típico sobre el lado derec7o de la /gura1 Una revisi0n de la Figura L1 M revela las tendencias siguientesE B1 Para la misma carga total 3 la presi0n de contacto, las cargas de rueda simple siempre resultan ma3or de ε c, pero necesariamente ma3or de ε t1 Cuando la super/cie de asfalto es mu3 delgada, ε t deba4o cargas de rueda dual es ma3or :ue ba4o
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
una carga de rueda sola1 Por lo tanto, el empleo de un neum;tico solo para sustituir un 4uego dual, como 7a sido practicado en I##I@P&-I%"2& 3 %IC6@P&-I%"2&, es inseguro analiando el ra4ar de fatiga de una super/cie de asfalto delgada1 1 5a4o una carga de rueda sola, 7a3 un grosor crítico en el cual ε t es m;ximo1 "ncima del grosor crítico, es m;s grueso la capa de asfalto, 3 m;s pe:ueño es la tensi0n extensibleY deba4o de este grosor crítico, es m;s delgado la capa de asfalto, 3 m;s pe:ueño es la tensi0n1 "l grosor crítico no es pronunciado ba4o ruedas duales como es ba4o ruedas solas1
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
B1 Cuando h1 es in1 8HB mm9 o m;s, el reemplao de ruedas duales por una rueda simple aumentan a ambos ε t 3 ε c1 1 Un aumento de h2 no causa una disminuci0n signi/cativa en ε t, especialmente cuando h1 es grande1 L1 Un aumento de h2 causa una disminuci0n signi/cativa en la ε t, s0lo cuando h1 es pe:ueño1 >olo una profundidad llena o la capa gruesa de 6%& es usada, el modo m;s e/ca de reducir ε c es aumentar h21
E& eHeto in embargo, un aumento de E1 también causa una disminuci0n en el n!mero aceptable de repeticiones para el ra4ar de fatiga, tal cual indicado por Eq. 3.61 >i un ε t m;s pe:ueño debido a :ue E1 es m;s grande debería aumentar o disminuirse la vida de fatiga depende de las propiedades materiales 3 el criterio de fracaso1 #a fgura 3.9 muestra los efectos de E2 en ε t 3 ε c cuando h1RMin 8Bmm9, h2 R Oin 8M mm9, E1R o B psi 8B1M o N1Q 'Pa9 3 E3RWH Psi 8HB1O %P&91 Puede ser visto :ue E2 tiene m;s efecto sobre ε t :ue sobre la ε c, 3 :ue el efecto es ma3or cuando E1 es m;s pe:ueño1
Figura 3.9 'fecto de M%dlos de elasticidad de la 8ase en las respestas del pa7imento /in021.mm3 /li0.145
#a fgura 3. 10 muestra el efecto de E3 sobre la ε t 3 ε c, cuando h1 R M en1 8B mm9, h2 R Oin1 8L mm9, E1@R , o B, , de psi 8B1M o N1Q 'P&9, 3 E2 R , psi 8BLO %P&91 Puede ser visto :ue E3 tiene un efecto grande sobre la ε c, pero un mu3 pe:ueño efecto sobre ε c1 "l efecto de E3 es casi el mismo, no importa como grande o pe:ueño :ue es E1.
Figura 3.10 'fecto de M%dlos de elasticidad de la ,9 8ase en las r espestas del pa7imento /in021.mm3 /li0.145
5I5EMA5 DE CUA!" CAPA5
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
#a Figura 3.11 muestra un pavimento est;ndar :ue consiste en Min1 8B mm9 de asfalto de mecla caliente revisten el curso, Oin1 8L mm9 de piedra fracturada en el curso ba4o, 3 Oin1 8L mm9 de grava en el curso de la subbase, :ue es su4etado a Q libras1
#a base granular es substituida por una base de asfalto en el caso de M 3 por una base tratada por cemento en caso de H1 2e0ricamente, la proporci0n de Poisson de las bases :ue se trat0 debería ser diferente de él de la base granularY sin embargo, por:ue el efecto de proporci0n de Poisson es pe:ueño, la misma proporci0n de Poisson, 1LH, es usado1 "l caso N es un sistema de cinco capas con los primeros Nin1 8BH mm9 de subgrado substituido por un estabiliador se encaman con la misma proporci0n de Poisson de 1MH1 #os valores en paréntesis fueron obtenidos del "#>)%H 8opperman, BQON9 programa, como relatado por &2"> de Consultor de >, >1&111 8BQOW91 Puede ser visto :ue las soluciones obtenido de la comprobaci0n de "#&)"< estrec7amente con a:uellos de "#>)%H1
Figura 3.11 ,istema el(stico de capas para n an(lisis de ,ensi9ilidad /in021.mm3 /li0.145
#a carga de rueda sola :ue e4erce una presi0n de contacto de W psi 8MOL Pa91 %uestran el m0dulo el;stico 3 la proporci0n de Poisson de cada capa en la /gura1 &dem;s del caso est;ndar, seis casos anormales, cada uno con s0lo un par;metro diferente del caso est;ndar, también fueron analiados1 #os resultados son presentados en la Tabla 3.8. "l caso B tiene la misma carga total :ue el caso est;ndar pero la presi0n de contacto es el doble, así causando un m;s pe:ueño es el radio de contacto1 "l caso tiene un subgrado fuerte con un m0dulo el;stico tres veces ma3or :ue el caso est;ndar1 "n caso de L, todas las capas se asumen incomprensibles 3 con una proporci0n de Poisson de 1H1
#as respuestas para ser comparadas inclu3en la desviaci0n super/cial W0, la tensi0n radial δ r, 3 l a tensi0n extensible ε t, en el fondo del 6%&, la tensi0n vertical δ z de cada capa, la tensi0n radial en lo alto e inferior de cada capa, la de tensi0n vertical compresiva ε c en lo alto del subgrado, 3 los acentos verticales 3 radiales en la subcapa es LNin1 8QBM mm9 deba4o de la super/cie1 #a desviaci0n super/cial es una buena indicaci0n de la fuera total de un pavimento1 #a tensi0n extensible en el fondo de la capa de asfalto 3 la tensi0n compresiva en lo alto del subgrado con frecuencia era la d de empleo como criterios de diseño1 #os acentos verticales contribu3en a la consolidaci0n de cada uno acodan una sobre la super/cie1 #os acentos radiales son importantes por:ue ellos causan la ruptura del pavimento rígido se encama 3 el control el m0dulo resistente de los ilimitados granular se encama1
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
H11 & #I>I> = #I"&# "ste an;lisis est; basado suponiendo :ue uno o varios se siente es el el;stico no lineal con un m0dulo dependiente de tensi0n resistente1 #a capa no lineal granular puede ser considerada como una capa sola o subdividido en un n!mero capas, cada una de no m;s de in1 8HB mm9 de grosor1
5I5EMA5 DE !E5 CAPA5 #a Figura 3.12 muestra un sistema de tres capas su4etado a una carga total P, :ue es aplicadoFigura por un 3.12 neum;tico solo 3 un 4uego de neum;ticos duales1 5a4o un Análisis No radio de contacto dado, los acentos, las tensiones, Lineal del 3 desviaciones en un sistema lineal son proporcionales Pavimentoa la presi0n de contacto o la magnitud de la carga(1in=25.4m total, P1 >in embargo, para una h de ingenio de sistema nom, lineal 1li=4.45N) materiales sensibles a tensi0n granulares, el aumento de respuestas no son tan r;pidos como el aumento de la carga debido al efecto :ue se pone rígido de materiales granulares ba4o cargas ma3ores1 "l ob4etivo a:uí es de encontrar el efecto de magnitud de carga sobre respuestas de pavimento1 %uestran la informaci0n necesaria para el an;lisis en la /gura1
#a fgura 3.13 ilustra el efecto de P en ε t cuando h1 R o Oin1 8HB o L mm91 #a base granular es dividida en seis se encama con PH R 1 #a ra0n el subgrado es considerado el el;stico lineal en ve del el;stico no lineal es :ue el efecto no lineal es un aliado bastante pe:ueño 3 puede ser descuidado1
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
grueso con h1 R Oin1 8L mm9, la relaci0n entre la ε c 3 P son casi lineales1
*( #as diferencias de respuestas entre ruedas solas 3 duales son m;s signi/cativas cuando el H!" es delgado 3 7acerse menos signi/cativo como el H!" tiene aumentos1 5I5EMA5 DE CUA!" CAPA5 #a Figura 3.31 es el caso est;ndar para un sistema no lineal el;stico similar al sistema lineal mostrado en la Figura 3.1#1 Incluso aun:ue la capa B sea en realidad
visco el;stica, es siempre posible encontrar una velocidad de ve7ículo o la duraci0n de carga tal :ue el Figura 3.13 'fecto de la Carga no Lineal en la reda /in021.mm3 /li0.145
Comenta;ios in embargo, para una capa gruesa granular ba4o H!" delgado, el
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
empleo de método B 8subdivisi0n de la base granular o subbase en in1 8HB mm9 se encaman9 recomiendan1 "l problema con una capa sola es su fracaso de representar el del m0dulo real de California :ue se disminu3e con la profundidad tan, cueste lo :ue cueste el m0dulo es asumido, es solamente imposible ponerse un f0sforo bueno con m!ltiple acoda o %IC6@P&-I%"2&< tanto en la tensi0n extensible en el fondo de H!" como en la tensi0n compresiva en la f de o superior el subgrado1 N1 >i el sistema acodado es visco el;stico, las respuestas ba4o una carga est;tica pueden ser expresadas como una serie de siete términos, Eq. 2.#9, usando los siete como indicado por valores de 2i siguientesE 1B, 1L, 1B, B, B, L, 3 segundos1 #a respuesta ba4o una carga m0vil es obtenida por asumiendo la carga ser una funci0n de la aplicaci0n del principio de superposici0n de 5oltmann a la serie, una :ue es indicada por Eq. 2.9. W1 Un método directo para analiar sistemas de capa de visco el;stico ba4o cargas est;ticas es la :ue se asumen :ue la capa de visco el;stica sea el;stico con un m0dulo :ue varía con la carga 3 el tiempo1 Durante un tiempo dado :ue carga, el m0dulo el;stico es el recíproco 3 :ue se arrastran el cumplimiento en a:uel tiempo de carga1 O1 "#&)"< puede ser aplicado para encamarse los sistemas con un m;ximo de BQ capas, cada una pueden ser el;stico lineal, el;stico no lineal, o visco el;stica1 >i la capa es el el;stico lineal, el m0dulo es una constante, tan remota necesidad
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
de traba4o ser 7ec7o para determinarlo el valor1 >i la capa es del tipo el;stico no lineal, el m0dulo varía con el estado de acentosY un método de aproximaciones sucesivas entonces es aplicado 7asta :ue esto conver4a1 >i la capa es visco el;stica, soluciones el;sticas ba4o cargas est;ticas son obtenidas en las duraciones de tiempo de los n!meros especi/cadas, por lo general BB, 3 luego enca4adas con una serie Diric7let1 Q1 "l an;lisis de daño est; basado en la tensi0n 7oriontal extensible en el fondo de una capa de asfalto especi/cada 3 la tensi0n vertical compresiva sobre la super/cie de una capa especi/cada, por lo general el subgrado1 Determinar el n!mero aceptable de las repeticiones previenen el ra4ar de fatiga, es necesario saber el m0dulo el;stico del asfalto caliente1 >i el asfalto de mecla caliente es especi/cado como visco el;stico, su m0dulo el;stico no es un constante, pero depende de la duraci0n de carga 3 puede ser decidida con la Eq. 3.18.
B1 "n el an;lisis de daño, cada año puede ser dividido en varios períodos 3 cada período puede tener un n!mero de grupos de carga1 Para el t;ndem 3 grupos de carga de tridem, el n!mero aceptable de repeticiones de carga para la primera carga de e4e est; basado en la tensi0n de total, :ue para cada e4e adicional sobre la diferencia entre el m;ximo 3 el mínimo1 #as proporciones de daño para el ra4ar de fatiga 3 la deformaci0n permanente en cada estaci0n ba4o cada grupo de carga son evaluadas 3 sumadas m;s de un año, 3
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
el :ue con una proporci0n de daño m;s grande controlan el diseño1 #a recíproca la proporci0n de daño es la vida de diseño del pavimento1 BB1 #os resultados obtenidos por "#&)"< comparan bien con a:uellos de otra capa programas de sistema, como "#>)%H, -">)>, ) D&%& 3 con a:uellos de la versi0n de ventanas de %IC6@ P&-I%"2& la utiliaci0n del método de elemento /nito1 B1 Para super/cies de asfalto delgadas, digamos menos de in1 8HB mm9 gruesos, el empleo de una sola para sustituir los neum;ticos reales duales causan una m;s pe:ueña tensi0n extensible 3 son las inseguras para la predicci0n de ra4ar de fatiga1 BL1 "l modo m;s e/ca de disminuir la tensi0n extensible en el fondo de la capa de asfalto es de aumentar el grosor H!" o el m0dulo del curso ba4oY el modo e/ca de disminuir la tensi0n compresiva sobre la cima del subgrado es incrementar el grosor de la base granular 3 la subbase o el m0dulo del subgrado1 BM1Un an;lisis de sensibilidad de el;stico se encam0 los sistemas indican :ue la incorporaci0n de una capa tiesa reduce los acentos 3 las tensiones considerablemente en su sub3acente se encaman, pero, entre su cubrir se encama, s0lo el :ue miente inmediatamente encima de la capa ser; afectado a un grado signi/cativo1 Por e4emplo, un subgrado fuertemente signi/cativo reduce la tensi0n extensible en la subbase, pero no en la capa de asfalto1 >in embargo, un an;lisis de sensibilidad de sistemas no lineales acodados indica :ue encima de la conclusi0n es s0lo
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
verdadera1 Un subgrado fuerte aumenta la base de f de o de m0dulos 3 la subbase 3 tiene m;s efecto en reducir la tensi0n extensible 3 la tensi0n de la capa de asfalto :ue esto predic7o seg!n la teoría lineal1 BH1"l resultado de an;lisis no lineal indica :ue el m0dulo del subgrado no es afectada considerablemente por los m0dulos de la base 3 la subbase, pero los m0dulos de la base 3 la subbase dependen fuerte del m0dulo del subgrado1 "n el diseño de pavimento, aparece raonable para asumir la base 3 la subbase del tipo el;stico no lineal 3 el subgrado para ser el el;stico lineal1
E7EMPL" ' Para el sistema de cuatro capas mostrado en la /gura L1BM, con m0dulos de QNN psi 8N1W 'Pa9 para la super/cie, B H psi 8W1B 'Pa9 para la carpeta 3 B psi 8O1L %Pa9 para la sub@base, determine el m0dulo de la capa granular por la ec1 L1O para un B de O psi 8HH %Pa91
Figura 3.14 #n sistema lineal de catro capas para el an(lisis de da)o / plg. 0 21. mm3
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
est; su4eto a Q@lb 8M@ 9, correspondiente a la carga de la rueda dual e4erciendo una presi0n de contacto de OH psi 8HOW Pa91 Usando los criterios del Instituto de &sfalto, como se muestra en la ec1L 1N 3 L 1W con fB R 1WQN, f R L1QB, fL R 1OHM, fM R B1LNH A BV 8@ Q9, 3 fHR M1MWW, un an;lisis de daño estaban 7ec7os por D&%& 3 "#&)"<, 3 los resultados fueron comparados1
/ psi 0 :.; out7 Carolina 3 fueron aplicadas por el Instituto de &sfalto para revelar gr;/cas del diseño1
)( #a base granular es asumida no lineal1 #a constantes no lineal l varía a todo lo largo del año 3 son usadas para determinar el m0dulo de la base granular1 "l valor de B es O en meses normales, pero pueden aumentar a M en el invierno 3 disminuir H durante el /n de la primavera1
*( #os m0dulos de 6%& de la super/cie 3 de la carpeta se basan en una mecla est;ndar 3 varían con la temperatura del pavimento1 &un:ue las mismas propiedades de mecla son especi/cadas para la super/cie 3 la carpeta asf;ltica, 7a3 una diferencia leve
#os esfueros de tensi0n al pie de la carpeta 3 los ,( esfueros de compresi0n en lo alto del sub@base fueron computadas en tres puntosE Uno deba4o del centro de una rueda, uno al borde de una rueda, 3 la tercera en la parte central entre las dos ruedas, como se muestra en Figura L 1B1 >0lo el m;ximo de los tres muestra la tabla1 o 7a3 la necesidad de digitar los esfueros al pie de la super/cie, por:ue no son críticas 3 pudiesen estar de compresi0n1 #os esfueros de tensi0n de D&%& es la en ( con4unto principal de esfueros, pero para "#&)"< es la esfuero principal 7oriontal1 Como puede verse, los dos esfueros comprueban mu3 de cerca1 >in embargo, esto no es cierto al /nal de la super/cie 6%&, donde una gran diferencia existe en medio de los dos1 Fue encontrada :ue la tensi0n principal total al pie de la super/cie estaba en tensi0n, pero el esfuero principal 7oriontal estaba en compresi0n1 >i la super/cie 3 la carpeta son combinadas en una sola, el fondo de la delgada super/cie est; por encima del e4e neutral 3 debería estar en compresi0n1 sta es la ra0n por el :ue el esfuero principal 7oriontal es usado para el an;lisis de fatiga1 Para m!ltiples ruedas, "#&)"< escribe fuera de ambos el esfuero principal total 3 el esfuero
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
principal 7oriontal, pero s0lo el esfuero 7oriontal es usado para el an;lisis de daño1 #as soluciones "#&)"< se basan en estratos .( el;sticos lineales usando los valores de m0dulo sacadas de D&%&, como se muestra en la tabla1 #a relaci0n entre D&%& 3 "#&)"< indica la exactitud de las soluciones en el estado el;stico lineal1
Com#a;ain #D R 1
Figura 3.15 Tres m%t&d&s para caracteri'ar capas granu#ares n& #inea#es / plg. 0 21. mm3 / psi 0 :.; i P6I en el método L es cambiado a N, la proporci0n de daño para agrietar fatigas estar; aumentar; a L 1QNQ, :ue comprobar; adecuadamente con el L1QQW del método BY sin embargo, la proporci0n de daño para la deformaci0n permanente no ser; tan bueno, como se indic0 por las proporciones de daño en N 1W vs N 1MMN1 >i la base granular es dividida en varios estratos, entonces el esfuero de tensi0n en el pie de 6%& es afectada m;s signi/cativamente por el m0dulo del estrato m;s alto, 3 el esfuero en compresi0n en la parte superior de la sub@ base por la capa m;s ba4a1 >i el m0dulo de una capa simple es seleccionado a /n de :ue el esfuero en tensi0n al pie de 6%& compruebe bien otra ve de las capas m!ltiples, un m0dulo diferente 3 m;s pe:ueño m0dulo ser; necesario para combinar el esfuero en
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
compresi0n en la sub@base1 & menos :ue la capa del asfalto sea grueso 3 el efecto de la base granular no es mu3 signi/cante, es imposible reemplaar capas granulares m!ltiples por una capa simple 3 suponer la combinaci0n de ambos estrec7amente en los esfueros en tensi0n 3 en compresi0n1
E7EMPL" )
ello para su an;lisis se tendr; :ue dividir en sub estratos de no ma3or a pulgadas1
"\" para nuestro caso traba4aremos para el &>F=1 L1 Clic en el bot0n #&)"e pueden de4arse asi o
M1 &l 7acer C#IC en #&)"C="#&>2IC, D&%&'"1 H1 "n estas pestañas es donde se van alimentando los datos para el c;lculo correspondiente, deba4o de estas pestañas observamos $IPU2. 3 $D"F&U#2. estas dos palabras nos indican el estado en el :ue se encuentran cada pestaña1 IPU2E os indica :ue 7a3 :ue alimentar datos al programa este cambiara su estado a medida :ue ingresamos valores al programa D"F&U#2E os indica :ue en esta pestaña no es necesario ingresar datos 3a :ue el propio
cambiar si se desea1 N1 &7ora empearemos alimentando datos al programa, para ello 7aremos C#IC en la pestaña FI#", en ella se despliega dos opciones "X 3 =#D estas dos opciones 7acen referencia a un arc7ivoE "XE "legimos esta opci0n si lo :ue deseamos es crear un nuevo pro3ecto e ingresar todos los datos desde cero =#DE "legimos esta opci0n si deseamos abrir un arc7ivo existente para modi/car
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
alg!n dato 3 volver a recalcularlo, el arc7ivo se carga desde la carpeta de instalaci0n del programa por defecto deE CEj"P&-" Para nuestro e4emplo elegiremos la opci0n "X e ingresaremos los datos desde cero1
ingresar datos como su mismo nombre lo dice datos generales, en esta pestaña de/nimosE 2itulo, 2ipo de %aterial, &n;lisis de Daño, !mero de Periodos por &ño, !mero de estratos, etc1 W1 &l elegir "X observamos :ue la condici0n de la pestaña FI#" cambia a $U2I2#"., esto nos indica :ue 7emos creado un pro3ecto el cual no tiene un título de/nido
O1 &7ora damos C#IC en la pestaña '""<&#, 3 esta nos mostrara una ventana en donde vamos a
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
Q1 )a en esta pestaña se observa un valor en ro4o esto nos indica :ue debemos con/rmar dic7o valor, los dem;s son valores predeterminados 1&7ora vamos a ingresar los datos :ue se tienen de cuerdo al problema 2ipo de material elegimos 8%&2#9E B 3a :ue estamos pasando de un estado o #ineal a un estado #ineal por considerar el comportamiento de cada estrato de pulgadas1 umero de capas 8#9E ingresamos B teniendo en cuenta :ue se trata de un an;lisis no lineal !mero de coordenadas en ? para el &n;lisis 8?9E ingresaremos B, los dem;s datos los de4amos como est;n por no contar con ma3or informaci0n esto de acuerdo a la /gura 8B91
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
B1Una ve ingresado los datos correspondientes le damos C#IC en $=.
BB1&l presionar C#IC en = regresamos uevamente al %en! #&)"&-" &>E
LL1#uego de guardado ponemos "AI2E LM1&l poner "AI2 regresamos al %en! PrincipalE LH1&7ora 7acemos C#IC en "#&)"<
LN1) nos muestra la siguiente ventana en el :ue indica :ue los c;lculos se 7an realiado así como la generaci0n de un arc7ivo 12A2 en el :ue se 7a
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
guardado las respuestas, por defecto se encuentra enE CEj"P&-"
LW1Para ver la soluci0n de Problema así como su gra/ca 7acemos C#IC en #'<&P6E LO1&l 7acer C#IC nos muestra la siguiente ventanaE
LQ1Finalmente podemos abrir el arc7ivo 12A2 para visualiar los resultados, este se encuentra enE CEj"P&-"
“MANUAL DE GUÍA Y APLICACIÓN - KENPAVE”
