Dimensionamiento y Resistencia de Pavimentos Rígidos de Hormigón

Pavimento Rígido

1. ¿Cuál es la tensión que se usa para el dimensionamiento de las losas en los pavimentos rígidos?

La tensión que se utiliza para el dimensionamiento de las losas en los pavimentos rígidos es el módulo de rotura a flexión (MR) del hormigón. Esto se debe a que el desarrollo de las tensiones de flexión en la losa es crítico, siendo estas las que producen la falla por fatiga.

A los 28 días, el MR suele situarse en un rango de 45 a 55 kg/cm².

2. Estudio de fatiga: Consideraciones y consumo total

El número de repeticiones permitidas para un eje dado se determina en función de la relación de tensiones (tensión de flexión dividida por el módulo de rotura a los 28 días). Para este proceso, se emplea la hipótesis de Miner, la cual expresa que la resistencia a la fatiga no consumida por una carga queda disponible para otra.

En el diseño, el consumo total de fatiga no debe exceder el 100%, aunque debe reconocerse que un ligero cambio en el espesor de la losa produce un marcado cambio en dicho consumo.

Comportamiento del hormigón ante las tensiones:

• Cuando las tensiones a las que se somete al hormigón no exceden el 50% del módulo de rotura, este puede soportar un número ilimitado de repeticiones, y su efecto beneficia estructuralmente al material.
• Cuando las tensiones exceden el 50% del módulo de rotura, la repetición de las mismas puede ocasionar la falla del hormigón. El número de repeticiones que ocasiona la falla decrece cuando aumenta la relación de tensiones.

Se establece que se ha consumido la total resistencia a la fatiga o la capacidad estructural del pavimento cuando sobreviene su falla por repetición de tensiones. Cabe destacar que, cuando existe un período de recuperación del hormigón entre las aplicaciones de las cargas o tensiones, la resistencia a la fatiga aumenta.

3. Factor de Seguridad de Cargas (LSF) y sus aplicaciones

A continuación, se detallan los valores del Factor de Seguridad de Cargas (LSF) y el uso correspondiente para cada uno de ellos:

• LSF = 1.2: Se aplica en proyectos interestatales y otros de múltiples carriles donde el flujo de tránsito será ininterrumpido y donde habrá altos volúmenes de tráfico de camiones (tránsito pesado intenso).
• LSF = 1.1: Se utiliza para carreteras y calles arteriales donde el volumen de tráfico de camiones será moderado (tránsito pesado moderado).
• LSF = 1.0: Se emplea en carreteras, calles residenciales y otras vías que soportarán pequeños volúmenes de tráfico de camiones.