Ejercicios cálculo De Tránsito Para Rehabilitación

Ejercicios de aplicación relacionados con los cálculos de tránsito para el diseño de obras de rehabilitación de pavimentos de carreteras

EJERCICIOS DE APLICACIÓN RELACIONADOS CON LOS CÁLCULOS DE TRÁNSITO PARA EL DISEÑO DE OBRAS DE REHABILITACIÓN DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS DE CARRETERAS

Ejercicio 1 – Estimación del TPDA a partir del TPDS

A partir de los datos indicados en seguida, pertenecientes a un conteo diario de tránsito durante una semana, hallar el rango dentro de cual es de esperar que se encuentre el tránsito promedio diario anual (TPDA), para niveles de confianza de 90 % y 95 %.

DÍA TRÁNSITO DIARIO (TD)

1 1,320

2 1,445

3 1,500

4 1,532

5 1,358

6 1,260

7 1,267

En primer lugar, se calcula el tránsito promedio diario semanal (TPDS):

TPDS=1,320 1,445 1,500 1,532 1,358 1,260 1,267/7=1,383 VEHÍCULOS

A continuación, se determina la desviación estándar de la muestra:

S=(sumatoria(TDi-TPDS)^2/(N-1))^(1/2)

DÍA TD (TDi-TPDS) (TDi-TPDS)2

1 1,320 -63 3,969

2 1,445 62 3,844

3 1,500 117 13,689

4 1,532 149 22,201

5 1,358 -25 625

6 1,260 -123 15,129

7 1,267 -116 13,456

TPDS 1,383 (TDi-TPDS)2 72,913

S=119 Vehículos

El rango del tránsito promedio diario anual (TPDA) está dado por:

TPDA= TPDS+-Zc*s/(n)^(1/2)*((N-n)/(N-1))

Para 90 % de confiabilidad, zc = 1.64, y

TPDA=1,383 + - 68 Vehículos

Lo que significa que, para 90 % de confianza, el TPDA se encuentra entre 1,315 y 1,451 vehículos.

Realizando un cálculo similar para 95 % de confianza (zc = 1.96), el TPDA se encontraría entre 1,302 y 1,464 vehículos.

Ejercicio 2 – Estimación del TPDA de vehículos comerciales en una vía de bajo tránsito

Estimar el TPDA de vehículos comerciales para una vía terciaria en vecindades de un poblado donde hay un día de mercado a la semana y donde la temporada de bajo nivel agrícola dura 8 meses y la de cosecha 4, según la siguiente información obtenida en 4 conteos diarios:

Dos conteos de 16 horas al final de temporada seca (baja actividad agrícola) indican:

-En día de mercado = 73 vehículos comerciales

-En día ordinario = 21 vehículos comerciales

Dos conteos de 16 horas en plena temporada de cosecha indican:

-En día de mercado = 94 vehículos comerciales

-En día ordinario = 48 vehículos comerciales

De acuerdo con los datos anteriores, el tránsito promedio diario de vehículos comerciales para cada temporada se determina así:

TPD Vehículos comerciales temporada seca=28

TPD Vehículos comerciales cosecha=55

El TPDA de vehículos comerciales se establece mediante el promedio ponderado de los TPD de las 2 temporadas:

TPDA= 37

Ejercicio 3 – Determinación del factor de equivalencia de carga por eje (FECE)

Considérense dos estructuras de pavimento idénticas, sometidas cada una de ellas a la aplicación de una carga por eje simple con sistema de rueda doble. En la primera, la acción de 100,000 aplicaciones de un eje de 80 kN produjo una caída del índice de servicio de 4.2 a 2.5, mientras en la segunda se requirieron 5,500 aplicaciones de un eje de 169 kN para producir la misma pérdida de serviciabilidad. ¿Cuál será el factor de equivalencia de la carga por eje de 169 kN, respecto de la de 80 kN?

Haciendo referencia a la ecuación del FECE, se tiene,

FECE = 100000 / 5500 = 18.18

Ejercicio 4 – Determinación del coeficiente exponencial “n”

De acuerdo con el FECE del ejercicio anterior, determinar el factor exponencial de deterioro correspondiente a la carga de 169 kN.

Para resolver el problema, se debe despejar el valor “n” de la expresión

FECE=(Pi/Pr)^n

Se determina que n = 3.88

Ejercicio 5 – Determinación del FECE empleando la ley de la 4ª potencia

Empleando la ley de la cuarta potencia, cuál será el FECE de una carga por eje simple de 169 kN, respecto de la de referencia

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