CAPITULO II: CALCULO DE LOS VOLUMENES DE TRANSITO

2.1 IntroducciónEl diseño de un pavimento exige conocer una serie de conceptos de factores que inciden directamente en el comportamiento futuro y por ende de las características estructurales de las mismas.Dentro de estos factores se encuentra el aspecto tránsito, parámetro de suma importancia en el Pavimento considerando que cualquier método incide en las repeticiones de carga y las diferentes características geométricas y estructurales futuras de un pavimento, por lo tanto el estudio de este parámetro es determinante en el diseño para cualquier tipo de pavimento sea cualquiera el método. Geometría.- el diseño de un pavimento incluye aspectos bastantes amplios relacionados con el aspecto geométrico y estructural, como es el de determinar espesores. No debe circunscribirse solamente a ello sino también a todos los conceptos geométricos que demanden, llámense: ancho de vía, dimensiones de carril, bombeos, radio de curvatura, curvas verticales, y otros, que son consecuencia directa del tipo de tránsito que tenemos y proyectamos en el futuro en una determinada zona.

2.2 Formas de determinar el volumen de transito

Existen dos formas fundamentales para el conteo de tráfico:

Conteo por siluetas.- Consiste en identificar el Espectro de cargas de la zona en estudio para lo cual necesariamente debo considerar los tipos de siluetas característicos del lugar, lo que nos permite determinar la cantidad total de ejes por cada tipo de vehículo.

Este dato nos sirve para procesar la cantidad de ejes equivalentes.

Este es un método manual que requiere sumo cuidado y experiencia de la persona que toma los datos.

Conteo Electrónico.- consiste en determinar mediante un dispositivo instalado mediante sensores la cantidad de ejes que pasa por determinado lugar y permite determinar los datos de un lugar en forma más real.

En ambos casos se pueden obtener el transito promedio diario TPD por lo general se recomienda que los datos para el diseño sean tomados por periodos lo más largo posible mayores a un año, realidad que habría que compatibilizar con la importancia de la vía.

Consideraciones Específicas:

a. Número de vehículos.- Este aspecto es el resultado de datos estadísticos de la zona de un conteo de tráfico real, la misma que debe realizarse mínimamente para periodos no menores a 1 año. En general este dato se debe reflejar en los índices del IMDA (índice medio diario anual, nos representa al promedio aritmético del volumen del tránsito diario contados para un periodo de un año), TPD (transito promedio diario), etc.Si en caso tengo estos valores estoy en condiciones de obtener un FACTOR CAMION. (es decir poder determinar el número de aplicaciones equivalentes a una carga por eje simple de 80 KN en una pasada de un vehículo dado).

b. Número de Ejes.- Es de entenderse que si tenemos un espectro de diferentes tipos de vehículos, entonces también tendremos diferentes tipos de ejes, todos gobernados por la capacidad de carga que les caracterice que por efectos de diseño de un pavimento, estas se deben uniformizar siendo una convención que el patrón de equivalencia sea un

eje que responda a un punto de 8.2 TN Para ello se tendrá que hacer uso del factor conocido como la de EQUIVALENCIA.

Otro procedimiento alternativo es que yo pueda tener cantidad de ejes de determinada carga, es decir en este caso se procesa un eje en particular ya no un vehículo, por lo tanto será necesario usar directamente el FACTOR EQUIVALENCIA, que viene a ser el número de ejes equivalentes a una carga de eje simple de 80 KN en una pasada de un eje dado.

2.3 Tipos de Vehículos.- Los tipos de vehículos y sus características están definidos en el reglamento de tránsito (PESOS Y MEDIDAS MAX PERMITIDAS). Los mismos que en algunos casos el diseño se efectúa con los pesos y características de los vehículos de acuerdo al conteo vehicular y el pesado de los mismos, en especial en tramos donde no se cuenta con control de pesos.

Las normas peruanas al igual que en otros países hacen un ordenamiento de los tipos de vehículos en función de las características geométricas y las exigencias máximas de carga, teniendo en cuenta la clasificación de vías normadas en el caso nuestro en el Perú, ellos expresan lo siguiente:

Características Generales, es importante tener en cuenta que los vehículos deben ser conocidos a detalle, teniendo en cuenta los siguientes aspectos:

a. El ancho del vehículo adoptado incide en el ancho del carrilb. La distancia en los ejes influye en el ancho y los radios mínimos de los ramales

internos y externos en un sistema vial.c. La relación del peso bruto del vehículo guarda relación con el valor de la

pendiente y determina en función del volumen, la necesidad de considerar carriles adicionales.

d. Los tipos de vehículo permiten máximas capacidades de carga, los mismos que inciden en las características estructurales del pavimento.

Dimensiones de Vehículos Ligeros, si bien es cierto que los vehículos ligeros no determinan las condiciones de diseño, es necesario tener a modo de referencia algunas dimensiones representativas, tales como:

Tipo de Vehículo

Nomenclatura Alto total Ancho Largo

V. Ligero VL 1.30 2.10 5.60 (máx.)

Radio de Giro, viene a ser el espacio mínimo absoluto requerido para ejecutar un giro de 180º en el sentido del movimiento de las agujas del reloj, queda definido por la trayectoria que sigue la rueda delantera izquierda y por la rueda trasera derecha, a ello debe añadirse la distancia por efecto del volado que tiene cada vehículo.

2.4 Tipos de Ejes y Cargas.-Eje.- viene a ser el sistema que responde a las condiciones de carga de determinado vehículo, partiendo de una unidad básica que vendría a ser el eje simple simple y pudiendo esta ampliarse a sistemas compuestos como es el caso de los ejes tándem y tridem.

o Eje simple simple

o Eje simple dobleo Eje tándem simpleo Eje tándem dobleo Eje tridem simpleo Eje tridem doble

Masa por eje.- viene a ser el peso que soporta cada eje.

Eje Retráctil.- se define de esta forma al eje sobre el cual actúa el dispositivo de elevación del eje, elevándolo o bajándolo.

Grupo de ejes.- en ellas se encuentran circunscritas los ejes tándem y tridem, es importante tener en cuenta que el requisito fundamental para el cumplimiento de este concepto es que los ejes trabajen como uno solo.

Espectro de carga por eje.- el espectro de carga por eje es un histograma o distribución estadística de cargas por eje para un determinado tipo de eje (simple, tandem, tridem). En otras palabras corresponde al Nº de aplicaciones de eje dentro de un rango específico de carga por eje.

EJES EQUIVALENTES.- consiste en establecer mediante proceso matemático la cantidad de ejes que presenta una muestra validados con respecto a un eje patrón que por conversión responde al valor de 18000 lb ó 80 KN.

FACTOR CAMION.- viene a ser el número de aplicaciones equivalentes a una carga por eje simple de 80 KN en una pasada de un vehículo dado.

2.5 FACTORES DE CRECIMIENTO: Tasa de Crecimiento (r).- Responde a la variación de la razón de crecimiento. Este

valor expresa la variación del volumen de tránsito de un periodo con respecto a otro, es decir representa la característica de cómo crece el parque automotor en determina zona. En este aspecto se muestra algunas características importantes como es el aspecto económico-social de la zona, esta verificado a nivel mundial que el crecimiento del parque automotor está directamente relacionado con el crecimiento de la economía. Por lo general en condiciones normales esta tasa de crecimiento fluctúa entre 1 y 3% pudiendo existir casos que esta razón sea 0 o sea mayor a 5 en caso de un crecimiento alto. Para ciertos casos de diseño se hace necesario usar una razón de crecimiento en particular conocida como razón INDUCIDA DE CRECIMIENTO, que por lo general para condiciones normales fluctúa entre 4 y 5%.

Periodo de Diseño (n).- Por lo general el periodo de diseño responde mínimamente al valor de 20 pudiendo ser este valor diferente dependiendo de las condiciones para el cual se va a diseñar.

Factor de distribución de sentidos.- El conteo de tráfico nos expresa el volumen total para toda la sección, sin embargo es necesario tomar en cuenta que el diseño debe responder a un punto característico que es parte del total asumiendo que un vehículo pasa por un punto en determinado sentido es lógico esperar que en algún momento este regrese, lo que significa que mi volumen de diseño no podría ser el total, existiendo la necesidad de discrimar.

Factor de distribución por carril.- Este factor es un coeficiente que nos permite estimar que tanto del tráfico en el sentido de diseño circula por el carril de diseño.

2.6 CALCULO DEL EAL Y ESPECTRO DE CARGAS

Tránsito de diseño = transito actual x 365(factor anual) x factor de distribución por sentidos x factor de distribución por carril x factor de crecimiento x factor de carga

2.7 APLICACIONES DE DISEÑOSe solicita estimar el tránsito de diseño teniendo en cuenta que la distribución por sentidos es 0.38 y el factor de distribución por carril es de 0.28. En condiciones normales para el crecimiento anual. Donde se procedió a realizar un estudio de tráfico y carga, obteniéndose los siguientes datos: un TPD=4.2x103 vehículos, la tasa de crecimiento en ejes simple es de 2.6% y de ejes tándem es de 0%.

Distribucion de cargas (lb)

Simples2 2 5800 7400 602 4 6300 21000 10

Distribucion de Ejes y llantas

% de Nº de vehiculos