Mtodo de AASHTO

Para el mtodo de AASHTO la frmula de diseo es:

En donde:W82 = Nmero previsto de ejes equivalentes de 8.2 toneladas mtricas5, a lo largo del perodo de diseo.

Zr = Desviacin normal estndar

So = Error estndar combinado en la prediccin del trnsito y en la variacin del comportamiento esperado del pavimento.

D = Espesor de pavimentos de concreto, en milmetros

PSI = Diferencia entre los ndices de servicio inicial y final

Pt = ndice de serviciabilidad o servicio final

Mr = Resistencia media del concreto (en Mpa) a flexxotraccin a los 28 das( mtodo de carga en los tercios de la luz)

Cd = Coeficiente de drenaje

J = Coeficiente de transmisin de cargas en las juntas

Ec = Mdulo de elasticidad del concreto, en Mpa.

K = Mdulo de reaccin, dado en Mpa/m de la superficie (base, subbase o subrasante) en la que se apoya el pavimento de concreto.

Para facilitar la utilizacin de la ecuacin, se ha preparado un monograma, representado en la figura

a) Variables a considerar en este mtodo

i. Ejes simples equivalentes de 82 kN (W80) a lo largo del perodo de diseoEn este mtodo se requiere la transformacin a ejes simples equivalentes de 82 kN ( 8.0 Toneladas Mtrica 18,000 lbs. ) los ejes de diferentes pesos que circularn por el pavimento durante su perodo de diseo. Se incluyen las tablas , con los ndices de servicio final ( Pt ) para cada uno de los tres tipos de ejes principales (simple, tndem y tridem). Para el perodo de diseo, por el tipo de construccin que es, se necesita que este no sea menor a 20 aos, con el objeto de poder considerar diferentes alternativas en el plazo que se decida e incluso es recomendable que, durante el perodo de anlisis se incluya por lo menos una rehabilitacin.

Conforme el nmero de carriles en ambas direcciones para efectos de diseo, el trnsito que se debe de tomar en cuenta es el que utiliza el carril objeto de diseo, por lo que generalmente se admite que en cada direccin circula el 50% del trnsito total ( del que viaja en las dos direcciones) y que dependiendo del lugar puede variar entre 30% y 70%; conforme la tabla siguiente:Porcentajes de camiones en el carril de diseoNmero de carriles en ambas direccionesPorcentaje de camiones en el carril de diseo

2 50

4 45

6 ms 40

Conforme el nmero de carriles en cada direccin, sobre el carril de diseo se puede suponer que circulan los porcentajes de trnsito siguientes: Nmero de carriles en una direccin

No. de carriles en una direccinPorcentaje de ejes simples equivalentes de 82 kN en el carril de diseo

1100

280-100

360-80

450-75

ii. Desviacin normal estndar Z r

Esta variable define que, para un conjunto de variables ( espesor de las capas, caractersticas de los materiales, condiciones de drenaje, etc. ) que intervienen en un pavimento, el trnsito que puede soportar el mismo a lo largo de un perodo de diseo sigue una ley de distribucin normal con una media M t y una desviacin tpica S o y por medio de la tabla 7-13 con dicha distribucin se obtiene el valor de Z r en funcin de un nivel de confiabilidad R, de forma que exista una posibilidad de que 1 R /100 del trnsito realmente soportado sea inferior a Zr x So

Valores de Z r en funcin de la confiabilidad R

Confiabilidad R,%Desviacin normal estndar Z r

50-0.000

60-0.253

70-0.524

75-0.674

80-0.841

85-1.037

90-1.282

91-1.340

92-1.405

93-1.476

94-1.555

95-1.645

96-1.751

97-1.881

98-2.054

99-2.327

99.9-3.090

99.99-3.750

iii. Error estndar combinado S o

Como lo indicado anteriormente, este valor representa la desviacin estndar conjunta, e incluye la desviacin estndar de la ley de prediccin del trnsito en el perodo de diseo con la desviacin estndar de la ley de prediccin del comportamiento del pavimento, es decir, el nmero de ejes que puede soportar un pavimento hasta que su ndice de serviciabilidad descienda por debajo de un determinado Pt

Se recomienda utilizar para S o valores comprendidos dentro de los intervalos siguientes: Para pavimentos rgidos 0.30 0.40 En construccin nueva 0.35 En sobre-capas 0.40 Los niveles de confiabilidad R en relacin al tipo de carretera que se trate pueden ser:

Niveles de confiabilidad R en funcin del tipo de carretera

Tipo de carreteraNiveles de confiabilidad R

SuburbanasRurales

Autopista Regional85 99.980 99.9

Troncales80 - 9975 95

Colectoras80 - 9550 - 80

El producto de Zr x So efectivamente es un factor de seguridad que se aplica a la estimacin del trnsito de una carretera, en la frmula de diseo de AASHTO, sta misma recomienda que el factor de seguridad este en funcin del trnsito que circula sobre el carril de diseo.

Confiabilidad y factores de seguridad recomendados

Trnsito esperado enel carril de diseo en millones de ejes equivalentesConfiabilidadRZrSoFactor deSeguridadF.S.