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UNIVERSIDAD NACIONAL “HERMILIO VALDIZAN” 8

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y ARQUITECTURA E.A.P DE INGENIERÍA CIVIL

CURSO:

PAVIMENTOS PROYECTO:

VIGA BENKELMAN DOCENTE:

DOCENTE: ING. Felipe matias, ELVIO FERNANDO ALUMNO:

ORNETA RETIS, ABADIAS

HUÁNUCO-PERÚ 2019

INTRODUCCION El informe de práctica de laboratorio presente se trata sobre el ensayo de Viga Benkelman realizado en el laboratorio de geotecnia y pavimentos de la Universidad nacional Herminio Valdizán Huánuco. Se presentan un breve marco teórico referente al ensayo, los equipos y herramientas que se usan en la ejecución del ensayo, las preparaciones necesarias para ejecutar el ensayo, también se anexa una galería de imágenes referentes al ensayo. OBJETIVOS 

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Detallar el procedimiento para determinar simultáneamente con una viga benkelman la deflexión recuperable y el radio de curvatura de un pavimento flexible, producidos por una carga estática. Determinar la deflexión vertical y puntual de una superficie de pavimento bajo la acción de una carga normalizada, transmitida por medio de ruedas gemelas de un eje simple tipo.

MARCO TEORICO La viga benkelman fue desarrollada por A.C. Benkelman durante la pista de pruebas WASHTO. Consiste en un brazo de medición sustentado por una viga apoyada en tres patas. La deflexión en el extremo del brazo de medición es medida por un dial

de deformación ubicado en la viga de soporte. El ensayo se ejecuta de acuerdo a lo indicado en las especificaciones generales del MTC(2018) que señala que se debe emplear para la prueba un vehículo de tipo C, con un peso en el eje posterior de 82 KN (8200 Kg), siendo las llantas del eje posterior de dimensión 10X20 de 12 lonas con una presión de inflado de 0.56 Mpa o 80 psi. El extremo del brazo de medición se ubica entre los neumáticos duales del eje simple posterior, la deflexión es medida a intervalos cuando el vehículo se aleja del punto lentamente.

Viga Benkelman –laboratorio FICA

Detalles de Viga Benkelman - laboratorio FICA

Este ensayo es ampliamente difundido y relativamente sencillo de ejecutar, la principal limitación es el tiempo que toma ejecutar la prueba. En el Perú fue introducido desde los años 80, y en la publicación de Hoffman y del Aguila (Hoofman y del Aguila, 1985) se escribe la metodología para la interpretación y procesamiento de los resultados de la viga Benkelman. También se presenta un detalle del procedimiento de evaluación de pavimentos aplicando el modelo de Hogg en la publicación de Greenstein (1985). La interpretación de los resultados más empleada está basada en el denominado modelo de Hogg (1944), el cual se basa en la solución matemática para calcular las deflexiones por debajo de una losa apoyada sobre una capa de material elástico de espesor finito. LA DEFLEXION: La deflexión de un pavimento asfáltico es el desplazamiento vertical de la superficie del pavimento en respuesta a la aplicación de una carga externa y representa una respuesta total del sistema constituido por la estructura y la subrasante, ante la aplicación de la carga. EVALUACIÓN DEFLECTOMETRICA: La medición de las deflexiones se utiliza ampliamente para conocer la capacidad estructural de los pavimentos en servicio y con la medida de la deflexión o desplazamiento vertical que experimenta la superficie del pavimento al ser sometido al efecto de una carga determinada. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS

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VIGA BENKELMAN: Que está constituido por las siguientes partes. Tornillo de fijación. Suspensión. Puntos de apoyo. Deformimetros. Bastidor. Puntos de apoyo. Palpador. Palanca media.

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DEFORMIMETRO: Aparato con limbo dividido en 0.01 mm. Y con un recorrido igual o superior a 10 mm.

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EQUIPO PESADO VEHICULO DE CARGA (VOLQUETE CON CARGA). Configurado con una carga del eje simple de rueda doble trasero a 80 Kn – 8.2 TON – 1800 Libras. Las presiones de inflado de 80 psi. HERRAMIENTAS MENORES Decámetro (wincha). Guantes. Gafas de seguridad. Termómetro. Combo. Cincel. Glicerina.

PROCEDIMIENTO 

PREPARACION DEL ENSAYO:

1. PREPARACION DEL deformímetros y nivel.

EQUIPO:Montaje

de

la

viga

Benkelman,

2. FRECUENCIA DE MEDICION: Las pruebas se hiso a intervalos de 20 a 200 metros, con un minimo de 15 pruebas recomendadas por cada sección uniforme del pavimento.

3. TEMPERATURA DE PAVIMENTO:

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Se realiza un orificio de 20 a 50 mm de profundidad y 10 mm de diámetro. Se llena con glicerina a no 10 minutos antes de iniciar el ensayo se inserta el termómetro y se lee la temperatura.

4. UBICACIÓN DEL EQUIPO  Se coloca la viga entre las ruedas del eje posterior del camión de tal manera que el extremo de prueba este a 1.37 m. hacia adelante y particularmente al eje trasero.  Se libera el segundo brazo y se ajusta la base de la viga por medio del tornillo trasero, de manera que el brazo de medición quede en contacto con con los diales.  Se ajusta el dial del eje del deformimetro para que quede en 0.00 mm (00).  Se avanza suave y lentamente el vehiculo de prueba por lo menos 8 metros hacia adelante a una velocidad mínima.  Se anota la lectura máxima el dial (Dm) con una aproximación de 0.0025 mm (0.001) o mejor.

PRESENTACIÓN DE DATOS Y MEMORIA DE CÁLCULO Los datos en un formato de campo, tomándose la data cada 200 m. en el mismo tramo se evaluó ambos carriles, al ser la via menor a 5.0 m. de ancho se considero como carriles cada lado del camión volquete, la parte correspondiente a este trabajo se refiere al carril del lado izquierdo o lo que es lo mismo el lado izquierdo del camión.

FORMULAS De acuerdo a los datos recopilados se definirán los factores de corrección que se requieren para el procesamiento de la información. Factor de Corrección por relación de brazos. Relación de brazos para viga simple: Rb=3.99 Relación de brazos para viga doble: Rb= 4.01 Factor de corrección por temperatura. Se tomará como temperatura el valor de 20°C

Para t=20°C

Con lo cual se tiene que el factor de corrección por temperatura para todos los datos es igual a 1.

Factor de Corrección por estacionalidad. En el informe se utilizará el valor de 1.3 por ser más desfavorable con respecto a la deflexión admisible. Aplicación de los factores de corrección. Datos a procesar

Se les multiplica por los factores de corrección determinados previamente

Con estos datos se procede a determinar el radio de curvatura y la deflexión admisible. Para el radio de curvatura se utilizará la ecuación:

Calculo de radios de Curvatura

En el caso de la deflexión característica se realiza un análisis estadístico de las deflexiones máximas.

DEFLEXIONES CARACTERISTICAS

Se recomienda utilizar como valor de diseño 95% Dc= 136.673 x 10-2 mm CONCLUSIONES 

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El procedimiento es relativamente sencillo, siendo uno de los pocos inconvenientes la necesidad de preparar un camión con las características necesarias que pide el ensayo. Los resultados del ensayo muestran valores para la deflexión recuperable mínimos del orden de 10-2mm. Lo cual indica que las deflexiones por cm. son muy exageradas en un pavimento.

RECOMENDACIONES   

Se debe hacer una limpieza superficial al pavimento a fin de evitar algún residuo que pueda provocar una mala lectura. Tener a la mano los cuadros necesarios para la toma de datos del ensayo. Pedir los datos de calibración del equipo al encargado del mismo para hacer las correcciones en las lecturas.

ANEXOS

Calibración de viga Benkelman