Antes de comparar mezclas, hay que conocer las cargas
Alternativas sustentables como el pavimento asfáltico recuperado (RAP) o las mezclas con hule molido solo son viables si su vida útil se compara bien con la de las mezclas tradicionales. Esa comparación se hace con la vida a fatiga, y para eso primero hay que evaluar las cargas: con ejes equivalentes o con espectros de carga.
“Con solo importar el módulo y proporcionar los datos requeridos, es posible obtener los ejes equivalentes y espectros de carga.”
Ejes equivalentes por el método de la UNAM
El método calcula dos daños: el superficial (fatiga debajo de la carpeta) y el profundo (deformación permanente encima de la subrasante). El tránsito se estandariza en un eje sencillo dual de 8.2 t con 5.8 kg/cm² y radio de 15 cm; por debajo de 30 cm, los ejes tándem y trídem se tratan como ejes duales independientes.
Instalación y uso
Datos del ejemplo del trabajo
| Característica | Variable | Valor |
|---|---|---|
| Tránsito diario promedio anual | TDPA | 500 |
| Años de servicio | n | 9 |
| Tasa de crecimiento anual (%) | r | 2.5 |
| Factor direccional | FD | 1 |
| Factor de utilización de carril | FC | 0.5 |
| Vehículos cargados (%) | C | 70 |
| Profundidad de cálculo (cm) | z | 10 |
| Tipo de camino | camino | A |
| Sobrecarga (%) | sobrecarga | 20 |
Composición del TDPA: A2 33.9 %, B2 9.7 %, C2 27.4 %, C3 7.2 %, T2S1 2.5 %, T2S2 4.9 %, T2S1R2 5.7 %, T3S1R2 2.4 %, T3S2R2 3.9 % y T3S3S2 2.4 %.
Ejes equivalentes por el método AASHTO 93
El método viene de la Prueba de Carreteras AASHO (Ottawa, Illinois, 1958 a 1960). Usa el factor de equivalencia de carga por eje respecto al eje sencillo de 8.2 t: los ejes de cada tipo se multiplican por el factor de crecimiento y por su factor de equivalencia. El módulo «ejes_AASHTO» usa los pesos y vehículos de la NOM-012-SCT-2-2017; el ejemplo del trabajo usa un TDPA de 1,200, 10 años, crecimiento de 3.2 % y serviciabilidad terminal de 2.5.
Espectros de carga
La norma de la SICT solo fija pesos máximos por eje. Medir el peso real de cada eje da un diseño más preciso: el daño de cada eje sigue la ley de la cuarta potencia y el espectro se describe con una distribución log-normal multimodal de tres medias, tres desviaciones estándar y tres pesos.
Preguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre este módulo y DISPAV?
DISPAV calcula a profundidades predefinidas (5, 15, 30, 60, 90 y 120 cm) y con pesos del decreto de 1997 y la NOM-012-SCT-2008. El módulo de Python usa la NOM-012-SCT-2-2017, calcula a cualquier profundidad y admite sobrecarga en porcentaje.
¿Cómo se instala?
Con pip, como cualquier paquete de PyPI: «pip install ejes_UNAM» o «pip install ejes_AASHTO», y se importa en el script o cuaderno de Jupyter.
¿Por qué usar espectros si los ejes equivalentes son más sencillos?
Porque describen la distribución real de pesos por tipo de eje en lugar de remitir todo a una sola configuración, lo que permite un diseño más preciso y optimizado.
Referencias
- Sánchez, M. (2011). Diseño de pavimentos flexibles CA-60. Universidad Nacional Autónoma de México.
- Corro, S., Magallanes, R., Prado, G. (1981). Instructivo para diseño estructural de pavimentos flexibles. Universidad Nacional Autónoma de México.
- AASHTO (1993). Guide for Design of Pavement Structures. Washington, DC.
- Huang, Y. H. (2004). Pavement Analysis and Design (2.ª ed.). EUA.
- Prozzi, J., Hong, F. (2006). Traffic Characterization for a Mechanistic-Empirical Pavement. The University of Texas at Austin.
