1. PAVIMENTOS
PAVIMENTOS
“ESFUERZOS EN PAVIMENTOS RIGIDOS”
INTEGRANTES:
CASTILLO CARHUAMACA, Ricardo
CAMPOS JESUS, John
ORIHUELA CANCHARI, Jim
QUISPE VELARDE, Roger
DOCENTE:
Dr.Ing. Andrés Sotil Chávez

2. PAVIMENTOS
PREGUNTA 01
Determinar los esfuerzos de alabeo en una losa de 10 in durante un día con una gradiente térmica
de 2°F por pulgada de losa para los puntos A, B y C en una losa finita como se muestra en la figura
de abajo.
Asumir el módulo de reacción de la subrasante, k, como 75 pci.
Solución
Datos
E del concreto = 4 x 106 psi
μ del concreto = 0.15
εt = αt = coeficiente térmico de expansión del concreto = 5 x 10-6 in/in/oF
Se asume 2oF por pulgada de espesor. Si son 10” Δt = 20oF
Calculando el valor de l:
Entonces
 Lx / l = 30’ (12) /46.18” = 7.80
 Cx = 1.03
 Ly / l = 12’ (12)/46.18” = 3.12
Cy = 0.20

3. PAVIMENTOS
Calculo de Esfuerzos de borde
CE
borde 30´´
t
t
t
t
t
t
2
CE
borde12´´
2
E
interior 30´´
2
E
interior 12´´
t
2
t
1.03 4 x10 6 5 x10
2
6
0.20 4 x10 5 x10
2
C1
1
6
20
20
206 psi
40 psi
4 x10 6 5 x10
2
C2
2
2
6
4 x10 6 5 x10
2
C2
C1
1
6
6
20
1.03
0.15x0.20
1 0.15
20
0.20 0.15x1.03
1 0.15
83.41 psi
A
C
40 psi
249.41 psi
B
206 psi
12´´
10´´
30´´
-
249.41 psi
83.41 psi

4. PAVIMENTOS
PREGUNTA 02
Una losa de concreto de 40 pies de largo, 11 pies de ancho, y 9 pulgadas de espesor se coloca sobre
una subrasante con k = 100 pci. Una llanta simple de 12000 lb se aplica al borde de la losa sobre un
área circular con presión de contacto de 100 psi, como se muestra en la figura de abajo. Calcular los
esfuerzos de alabeo después de una noche con diferencial de temperatura de 1.5 °F por pulgada de
losa
Solución
Datos
E del concreto = 4 x 106 psi
μ del concreto = 0.15
εt = αt = coeficiente térmico de expansión del concreto = 5 x 10-6 in/in/oF
Se asume 1.5oF por pulgada de espesor. Si son 9” Δt = 13.5oF
Calculando el valor de l:
Entonces
 Lx / l = 40’ (12) /39.71” = 12.09
Cx = 1.01
 Ly / l = 11’ (12)/39.71” = 3.32
Cy = 0.29

5. PAVIMENTOS
Calculo de Esfuerzos de borde
CE
borde 40´´
t
t
t
t
t
2
CE
borde11´´
2
E
interior 40´´
2
E
interior 11´´
t
t
2
t
1.01 4 x106 5 x10
2
0.29 4 x106 5 x10
2
C1
1
C2
C1
1
C2
2
2
6
6
13.5
136.35 psi
13.5
39.15 psi
4 x106 5 x10
2
6
4 x106 5 x10
2
6
13.5 1.01 0.15x0.29
1 0.15
13.5
167.32 psi
0.29 0.15x1.01
1 0.15
70.12 psi
167.32 psi
39.15 psi
136.35 psi
11´´
9´´
40´´
70.12 psi

6. PAVIMENTOS
PREGUNTA 03
Si el problema anterior es una carretera de dos carriles (una para cada dirección) como se muestra
en la figura, diseñar:
a) El acero de refuerzo (si faltan datos, asumir valores e indicarlos)
b) Los tie-bars
γc = 0.0868 lb/in3
h = 9 in
L = 40’ (480 in) A = 22’ (264 in)
f = 1.5
fs = 43,000 psi (para malla suave, Tabla 4.1)
As
long
WfL
2 fs
hfL
2 fs
0.0868x9 x1.5 x 480
2 x 4300
0.006540 in2 / in
0.078 in2 / ft
As
trans
WfL
2 fs
hfL
2 fs
0.0868x9 x1.5 x 264
2 x 4300
0.003597 in2 / in
0.043 in2 / ft
c
c
DISEÑO DE ACERO DE REFUERZO

7. PAVIMENTOS
Para el caso de malla w6.5 @ 10´´
Para el caso de fierro (3/8´´) @ 12´´ en ambas direcciones
DISEÑO DE TIE – BAR
Diseño de acero:
As
c
hfL '
fs
.0868 x9 x1.5 x 22
27000
0.00573 in2 / in
0.0687 in2 / ft
El problema pide 0.00573 in2 ---------------- 1 in
Si uso barras No3 0.11 in2 ---------------- x in??? =19.197in ... o cada 19in
El problema pide 0.00573 in2 ---------------- 1 in
Si uso barras No4 0.20 in2 ---------------- x in??? = 34.90in … o cada 35in

8. PAVIMENTOS
Calculo del espaciamiento:
t
2
A1 f s
o
K
1 fsd
2
K
Para barras de 3/8
A = 0.11 in2
f = 27000 psi
Para barras de 4/8 o media
A = 0.20 in2
f = 27000 psi
µ = 350
Σo = 1.178 in
K = 3 in
t = 17.4 in
Usar barras No3 de longitud 18 in
cada 19 in
µ = 350
Σo = 1.571 in
K = 3 in
t = 22 in
Usar barras No4 de longitud 22 in
cada 36 in
s
PREGUNTA 04
s
Una losa de ancho de 12 pies, espesor de 9 pulgada, k = 200 pci recibe una carga de 30000 libra con
espaciamiento de llantas entre el eje de 6 pies aplicada en la junta transversal, con una llanta
ubicada a 6 pulgadas del borde como se ve en la figura.
Determinar el esfuerzo de carga máximo entre el concreto y el dowel, asumiendo una transferencia
de carga al 100%, una espaciamiento de junta de 0.25 pulgadas, y dowels de 1 pulgada de diámetro
a cada 12 pulgadas. El momento negativo se asume que ocurre a una distancia de 1.8 l de la carga,
donde “l” es el radio de rigidez relativa.