Tránsito en Pavimentos

Ing. Oscar Canchano Almanza

TRÁNSITO PARA DISEÑO DE PAVIMENTOS

Tránsito

Es una de las variables mas importante en el diseño, teniendo en cuenta:

• Clasificación de vehículos.

• Tipos de ejes y cargas de referencia.

Clasificación de los vehículos

• Livianos A:

Vehículos comerciales:

Clasificación de los vehículos

Tipos de ejes y cargas de referencia Eje simple - rueda simple (ESRS)

Eje simple – rueda doble (ESRD)

Eje tándem

Eje trídem

Cargas máximas legales por eje: Resolución No. 4100 (28 de diciembre de 2004) del Ministerio de transporte.

Determinación del transito existente La información necesaria para determinar el transito existente, es la siguiente:

• El transito promedio diario.

1. Se halla el TPD (transito promedio diario), por medio de aforos, durante una semana.

El transito total registrado se divide por los siete días de la

semana, y calculamos el TPDs (transito promedio diario semanal)

Determinación del tránsito existente • Ejemplo del cálculo de volúmenes de automóviles, buses y

camiones:

Automóviles: 1152 × 0.59 = 679.68 = 680

Buses: 1152 × 0.04 = 46.08 = 46

Camiones: 1152 × 0.37 = 426.24 = 426

Determinación del tránsito existente En una vía nueva, es evidente que no puede cuantificarse por medio de conteos directos, razón por la que es necesario recurrir a alguno de los siguientes procedimientos:

• Realizar un estudio de origen y destino entre los dos sitios que serán unidos por la nueva vía.

• Adoptar los datos de tránsito de otra vía situada en una zona de características similares.

• Utilizar los datos de tránsito de otra vía alterna a la que se desea construir.

Para la determinación del numero de carriles, se debe tener en cuenta el porcentaje de vehículos pesados en el carril de diseño, utilizando los siguientes valores:

Suputación del tránsito durante el periodo de diseño

Numero de Carriles Porcentaje de

vehículos pesados en el carril de diseño.

2 50

4 45

6+ 40

• Proyección del tránsito a futuro.

𝑇𝑛 = 𝑇𝑖 × (1 + 𝑟)𝑛

𝑇𝑛: Tránsito en cualquier año n.

𝑇𝑖: Tránsito en el año cero (inicial).

𝑟: Tasa de crecimiento anual del tránsito.

A partir de la expresión anterior, es posible obtener el transito acumulado durante los n años:

𝑇𝑎𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 = 𝑇𝑖 ×(1 + 𝑟)𝑛−1

𝐿𝑛(1 + 𝑟)

Suputación del tránsito durante el periodo de diseño

Cargas equivalentes para el diseño de pavimentos. • Tomando como referencia las cargas diferentes estándar de

8.2 toneladas, equivalente a una tándem de 14.5 toneladas, se han determinado equivalencia de carga por eje, obtenidos por la AASHTO.

• La expresión para el cálculo de el factor de equivalencia de carga es:

𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 = (𝑃1𝑃0) 4

𝑃1: Carga estándar.

𝑃0: Carga cuya equivalencia con la estándar, se desea calcular.

Determinación del Factor camión El factor camión es el numero de aplicaciones de ejes sencillos con carga equivalente de 8.2 toneladas, correspondientes al paso de un vehículo comercial (bus o camión).

Determinación del Factor camión

𝐹𝐶 = 𝑃𝑖 × 𝐹𝑒

𝑃𝑖

𝑃𝑖: Porcentaje de camiones

𝐹𝑒: Factor de equivalencia para cada tipo de camnión.

Determinación del Factor camión • Ejemplo: Determinar el factor camión de un tramo de

carretera, cuyo TPDS es de 1368 vehículos de los cuales un 78% son automóviles, el 4% son buses y el 18% son camiones y está distribuido así: C-2= 25%, C-3= 21%, C-4= 30%, C-5= 15% y mayores de C-5= 9%. Utilizar los factores de equivalencia propuestos por el MOPT-Ingeroute.

Número de ejes equivalentes de 8.2 toneladas

𝑁 = 𝑇𝑃𝐷 ×𝐴

100×

𝐵

100× 365 ×

(1 + 𝑟)𝑛−1

𝐿𝑛(1 + 𝑟)× 𝐹𝐶

TPD: Tránsito promedio diario inicial.

A: Porcentaje estimado de vehículos pesados (buses y camiones).

B: Porcentaje de vehículos pesados que emplean el carril de diseño.

r: Rata anual de crecimiento del tránsito.

n: Periodo de diseño.

F.C.: Factor camión.

Tránsito de diseño (Pavimentos Flexibles)

𝑁 = 𝑇𝑃𝐷0 𝑃𝑉𝐶 𝐹𝐷𝐷 𝐹𝐷𝐶 365 𝐹𝑃 𝐹𝐶

• 𝑁: Número de repeticiones equivalentes del eje de referencia acumuladas en el periodo de diseño estructural, en el carril de diseño.

• 𝑇𝑃𝐷0: Tránsito promedio diario en el año 1 de proyecto.

• 𝑃𝑉𝐶: Porcentaje de vehículos comerciales.

• 𝐹𝐷𝐷: Factor de distribución direccional.

• 𝐹𝐷𝐶: Factor de distribución por carril.

• 𝐹𝑃: Factor de proyección.

• 𝐹𝐶: Factor camión del sector de diseño.

Tránsito de diseño (Pavimentos Flexibles) • Porcentaje de vehículos comerciales (PVC):

𝑃𝑉𝐶 = 𝑃𝑐 + 𝑃𝑏

• Factor de distribución direccional (FDD):

Corresponde al porcentaje de vehículos comerciales que circulan en la dirección del carril de diseño.

Ejemplo: Para la distribución 50/50 por sentido de viaje, FDD=0.5

Tránsito de diseño (Pavimentos Flexibles) • Factor de distribución por carril (FDC):

Corresponde a la proporción de vehículos en el carril de diseño para vías con más de un carril con el mismo sentido de circulación.

CLASIFICACION DE TRÁNSITO DE DISEÑO

𝑵 < 𝟎. 𝟓 × 𝟏𝟎𝟔 Tránsito liviano

𝟎. 𝟓 × 𝟏𝟎𝟔 < 𝑵 < 𝟏 × 𝟏𝟎𝟔 Tránsito medio

𝟏 × 𝟏𝟎𝟔 < 𝑵 < 𝟏 × 𝟏𝟎𝟕 Tránsito pesado

𝑵 > 𝟏 × 𝟏𝟎𝟕 Tránsito muy pesado