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VIGABENKELMAN

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OBJETIVOS

1)OBJETIVO GENERAL-Describir el procedimieno p!r! el "so de l!Vi#!Ben$elm!n p!r! conrol!r

de%e&iones en p!'imenos(

)OBJETIVO* E*+E,II,O*

-Medir de%e&iones en p!'imenos(

-An!li.!r l! de%e&i/n de l! de0orm!ci/n'eric!l p"n"!l de "n! s"per2cie b!3o l! !cci/n de"n! c!r#!(

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4n! medid! p!r! deermin!r l! c!p!cid!d

esr"c"r!l l! de0orm!bilid!d delp!'imeno es medi!ne el ens!o nodesr"ci'o5 con "n !p!r!o denomin!do

Vi#! Ben$elm!n(

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D EFIN ICIO NES1.Subrasante

Es l! c!p! en l! 6"e se

!po! l! esr"c"r! delp!'imeno l!c!r!cer7sic! especi!l 6"ede2ne l! propied!d de los

m!eri!les 6"ecomponenconoce

l! s"br!s!ne5se como

M/d"lo deResilienci! 8MR)(

2.Mtodos noDestructivos

Enre los m9odos nodesr"ci'os5 se reconocen

dos cl!ses:!)Medid!s de De%e&i/n:

i) Vi#! Ben$elm!n

ii)De%ec/mero

iii)Dn!%ec

i')De%ec/mero de

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Capacidad de Soporte

L! c!p!cid!d de sopore debe sere'!l"!d! "ili.!ndo c"!l6"ier! de l!s9cnic!s norm!li.!d!s de "so

medio de los sisem!s de cl!si2c!ci/nAA*>TO 4*,*5 "ili.!ndocorrel!ciones presen!d!s(

-,!lic!!s mediciones de ,BR enl!bor!orio(

-,ono de +ener!ci/n Din?mic! 8,+D)

-Vi#! Ben$elm!n

-De%ecomer7! de Imp!co 8;D)

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VIG A BEN KELM ANEs "n insr"meno mec?nico de

dise@o simple "ili.!do p!r! medir l!de0orm!ci/n el?sic! de "np!'imeno !ne l! !plic!ci/n de "n!c!r#! es?ic! o de len! !plic!ci/n(

L! "ili.!ci/n de l! Vi#! Ben$elm!nsir'e b?sic!mene ! l!deermin!ci/n :

Deermin!r l! 'id! =ilrem!nene de "np!'imeno(

E'!l"!r esr"c"r!lmenep!'imenos5!n!li.!ndo od!s l!scondicionesloc!li.!d!s5 como dren!3e5c!lid!d de losm!eri!les5 espesores dedise@o !neriores ec(

E'!l"!r los m9odos de dise@o dep!'imenos conrol de

e3ec"ci/n de obr!s( Deermin!r l! condici/n de "n

p!'imeno con mir!s ! s"conser'!ci/n(

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CONCEPT

O S ACO N SID ER

AR

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Defectometra

Medicinde las

defexiones

Evaluaci

nestruct

ural

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DEFLECTOM ETRIA

QUES!

Es el estudio de las de"ormacionesverticales de la su#er$cie de un

#avimento% debido a la accin de unacar&a din'mica o est'tica% las cuales

#rovocan "allas estructurales (ue

de#enden de la ma&nitud )"recuencia de las de"ormaciones

recu#erables ) de la acumulacin delas de"ormaciones #ermanentes en la

estructura.*s (ue la defexin de un #avimento es un

indicador del com#ortamiento de laestructura #avimento+subrasante% "rente auna determinada car&a. ,a determinacin

de la ca#acidad estructural #or estemtodo cum#le en el dise-o de re"ueros

un rol en cierta "orma seme/ante a ladeterminacin del 0...

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3*M4E5 67D4*M7S DE04

,as defexiones#roducidas en lasu#er$cie de un

#avimento fexible% #or

accin de car&asve8iculares% #ueden serdeterminadas 8aciendouso de defectmetros

tales como eldenominado 9:i&a

en;elman9.0aracterstica obtenida mediante la medicin

de las DE

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FATIGA EN LOS M ATERIALES DEL

PAVIM ENTO

En odos los m9odos de dise@o de p!'imenos se !cep! 6"ed"r!ne l! 'id! =il de l! esr"c"r! se p"eden prod"cir dos

ipos de 0!ll!s5 l! 0"ncion!l l! esr"c"r!l( L! 0!ll! 0"ncion!l sede3! 'er c"!ndo el p!'imeno no brind! "n p!so se#"ro sobre9l5 de !l 0orm! 6"e no r!nspor! c/mod! se#"r!mene ! los'e

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EVALUACIO N D E LA

ESTRUCTURA0onsiste en obtener elestado actual en (ue seencuentra el sistema#avimento subrasante

en una estructura vialexistente% #ara lo cualse recurre a la a)uda demtodos destructivos )mtodos no destructivos

las cuales #ueden serevaluados en su eta#aconstructiva #ara suma)or control de lacalidad del #avimento )as obtener su estado deservicio ) a#rovec8ar su

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73*S453E6E3*047

5ES 57SD40E5@

b'sicamente% en la determinacin de la ca#acidad

#ortante del sistema #avimento+subrasante en unaestructura vial existente% en cual(uier momento de su

vida de servicio% #ara establecer ) cuanti$car lasnecesidades de re8abilitacin% cuando el #avimento seacerca al $n de su vida Atil o cuando el #avimento va a

cambiar su "uncin >un nuevo ti#o de avin en unaero#uerto existente% #or e/em#lo?.

DES3U034:*S

*,3E5*34:*S

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,a metodolo&a no destructiva se "undamenta en(ue la "orma ) dimensin de la curva dedefexiones encierran una valiosa in"ormacinacerca de las caractersticas estructurales del#avimento ) su subrasante. 6ara inter#retar estain"ormacin en "orma cuantitativa% se com#ara al#avimento+subrasante reales con un modelomatem'tico utiliando las defexiones medidas #ara

determinar los #ar'metros estructurales delsistema. Una ve determinados% estos #ar'metrosestructurales% #uede usarse como insumo #araestablecer las necesidades de re"uero.

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4n modelo !dec"!do s"2ciene p!r! "sos de

e'!l"!ci/n esr"c"r!l de p!'imenos debec"mplir con los si#"ienes re6"isios:

!) El modelo iene 6"e ser lo s"2cienemenesimple como p!r! ser "s!do por el In#enierode ,!mpo sin problem!s de inerpre!ci/n o

implemen!ci/n(b)L!s propied!des de los m!eri!les "s!dos en

l! c!r!ceri.!ci/n del modelo deben podere'!l"!rse en el l!bor!orio o correl!cion!rse

con l!s c!r!cer7sic!s m?s com"nesde2nid!s por l! in#enier7! 'i!l(

c) L!s propied!des del p!'imeno e&isene5e'!l"!d!s medi!ne el modelo5 deben ser!les 6"e p"ed!n "s!rse direc!mene en elCredise@oC del p!'imeno 8dise@o del

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E, M7DE,7 DE B7CCEn el a-o 1% *.B.*.

Bo&& #resent la solucinmatem'tica del modelo(ue se conoce #or sunombre. Este modelore#resenta al #avimento

como una #laca del&adacon una cierta ri&ide a lafexin ) 8oriontalmente

in"inita% sustentada #oruna ca#a el'stica8omo&nea e isotr#ica%de es#esor (ue #uede serin$nito o limitado #or unabase r&ida% 8oriontal )#er"ectamente ru&osa. ,a

$&ura describe la

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M EDICION DE DEFLEXIONES

*5*,4S4SES3*D4S3407DEDE

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DEFLEXION CARCTERISTICA

Dc De%e&i/n c!r!cer7sic!represen!i'!

D V!lor medio de l! de%e&i/n

Des'i!ci/n es?nd!r K !cor de !3"se de emper!"r!(

*" '!lor seom! como "ni!rio 8K1)

, !cor de correcci/n por

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El '!lor medio5 l! des'i!ci/n es?nd!r elcoe2ciene de '!ri!ci/n 8p!r?mero 6"e nos

indic! l!

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0oe$ciente de

variacin

Donde: D medi! !rim9ic! de

los '!lores indi'id"!les d '!lor indi'id"!l de "n ens!o(

n n=mero de ens!os

indi'id"!les(

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Defexin admisible( L! de%e&i/nc!r!cer7sic! debe comp!r!rse con l!

!dmisible5 6"e es l! m?&im! 6"e resiseel p!'imeno !nes de lle#!r ! "n es!docr7ico( El concepo de de%e&i/n !dmisible5se enc"enr! 7nim!mene rel!cion!docon el N=mero de e3es *!nd!rd

E6"i'!lenes Ac"m"l!dos de F5 on(8Mendo.!5 Rios5 Torres5 1HH)

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E&isen di'ersos crierios p!r! obener l! de%e&i/n!dmisible como el del Insi"o de As0!lo5 el,( >"!n#5 s" e&presi/n de c?lc"lo

es l! si#"iene:

Donde: !dm De%e&i/n 'eric!l !dmisible5 mm( N: N=mero !c"m"l!do de e3es e6"i'!lenes de F5

onel!d!s en el c!rril de dise@o d"r!ne el periodode dise@o(

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EL M TC NOS INDICA:

6ara e"ectos de la medicin de las defexiones#odr' em#learse la :i&a en;elman >M30 EF1GG2% Medida de la Defexin ) Determinacindel adio de 0urvatura de un 6avimento

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l! *"per'isi/n( Los p"nos de medici/nes!r?n re0erenci!dos con el es!c!dodel +roeco(

El #r!do de sopore de l! s"b-r!s!ne o

s"b-b!se se de2ne en 9rminos delMHDU,7 DE IEES3EC**D dere!cci/n de l! s"b-r!s!ne 8$)( Ese sedeermin! por l! c!r#! en Neon pormero c"!dr!do sobre "n pl!o de mm de di?mero5 di'idid! enre l!de%e&i/n en mil7meros 6"e prod"ce

es! c!r#!( El '!lor de $ se e&pres! enMe a 6ascal or metro.

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M ED ICIO N D E D EFLEXIO N ES

L!s de%e&ionesprod"cid!sen l! s"per2cie de"np!'imeno %e&ible5por!cci/n de c!r#!s

'e

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VIG A BEN KELM ANEl de%ec/mero Ben$elm!n 0"ncion! se#=n el principio de l! p!l!nc!(Es "n insr"meno comple!mene mec?nico simple

L! 'i#! cons! esenci!lmene de dos p!res:

4n c"erpo de sos9n 6"e se si=! direc!mene sobre el errenomedi!ne res !poos 8dos del!neros 23os CAC "no r!serore#"l!ble CBC)

4n br!.o m/'il !copl!do !l c"erpo 23o medi!ne "n! !ric"l!ci/n de

#iro o pi'oe C,C5 "no de c"os e&remos !po! sobre el erreno8p"no CDC) el oro se enc"enr! en con!co sensible con el'?s!#o de "n e&ens/mero de mo'imieno 'eric!l 8p"no CEC)(

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6"e

renci!

0ece l!s

Adicion!lmeneel e6"ipo posee

"n 'ibr!dorincorpor!do 6"e!l ser!ccion!do5

d"r!ne l!re!li.!ci/n delos ens!os5e'i! 6"e el

indic!dor deldi!l se r!be oc"!l6"ie

iner0er

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El e&remo CDC o Cp"n! de l! 'i#!C esde espesor !l 6"e p"ede ser coloc!do

enre "n! de l!s ll!n!s dobles del e3er!sero de "n c!mi/n c!r#!do( +or elpeso !plic!do se prod"ce "n!de0orm!ci/n del p!'imeno5consec"enci! de lo c"!l l! p"n! b!3!"n! cier! c!nid!d5 conrespeco !l ni'el desc!r#!do de l!s"per2cie(

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,omo e0eco de dic

6"e el e&remo CEC prod".c! "nmo'imieno 'eric!l en el '?s!#o dele&ens/mero !po!do en 9l5

#ener!ndo !s7 "n! lec"r! en el di!l

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*i se reir!n l"e#o l!s ll!n!s c!r#!d!s5 el p"noCDC se rec"per! en lo 6"e ! de0orm!ci/n el?sic!se re2ere por el mismo mec!nismo !nerior se#ener! or! lec"r! en el di!l del e&ens/mero

Lo 6"e se

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CURVAS DE DEFLEXIONES

*" principio de !plic!ci/n es!mpli!mene conocido consise enmedir el despl!.!mieno 'eric!l del

p!'imeno !ne l! !plic!ci/n de "n!c!r#! es!ic! o de len! !plic!ci/n(

*i l! de%e&ion es !l! implic! 6"e l!c!p!cid!d esr"c"r!l del modelo dep!'imeno es debil o de2ciene loconr!rio5 si l! de%e&ion es b!3!6"iere decir 6"e el modelo esr"c"r!l

del p!'imeno iene b"en! c!p!cid!desr"c"r!l(

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*e

de%e&iones con l!s c"r'!s medid!sp!r! "n! me3or comprensi/n delcompor!mieno del p!'imeno5 espor eso 6"e dic

i#ni2c!do c"!li!i'o(

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EN SAYO CO N VIG ABEN KELM AN

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E U IPO

1.Dispositivo de carga esttica no continua Es "n disposii'o 6"e 0"ncion! b!3o elprincipio del br!.o de p!l!nc! simple(

1.1 Viga Benkelman Es "n de%ec/meromec?nico simple( 4n! p!l!nc!5s"spendid! en "n b!sidor5 r!nsmie l!de%e&i/n 'eric!l del p"no de medid! !"n comp!r!dor o di!l medidor(

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1.2 Viga Benkelman dedoble brazo8Opcion!l) Vi#! condoble br!.o demedid!5 con s"s correspondienesdi!les re#isr!dores l!s

si#"ienes dimensiones0"nd!men!les:

1.2.1 Lon#i"d del primer br!.o deens!o5 desde el pi'oe !l p"node pr"eb! de SS mm(

1.2.2 Lon#i"d del primer br!.o deens!o5 desde el pi'oe !l p"node !poo del '?s!#o delde0orm7mero re#isr!dor de 1mm(

1.2.J Lon#i"d del se#"ndo br!.ode ens!o5 desde el pi'oe ! l!p"n! de pr"eb! de 1H mm(

1.2. Lon#i"ddel se#"ndobr!.odeens!o5 desde el pi'oe !l p"no

de !poodel '?s!#o del de0orm7merore#isr!dor de SF mm(

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2. Vehiculo de carga El 'e

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PRO CEDIM IENTO!

VIG ABEN KELM AN

,ons!de dos p!res"n c"erpode sos9n6"e se

si=!direc!mene sobre el erreno medi!ne !poos8del!neros23os 1 re#"l!ble r!sero) 4n br!.o m/'il !po!do !l c"erpo 23o medi!ne"n! !ric"l!ci/n de #iro5 "no de s"s e&remos se!po! sobre el erreno UD el oro se enc"enr!

en con!co sensible con el '?s!#o de "ne&ens/mero de mo'imieno 'eric!l UE(

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:e8culo de car&a :L! c!r#! !plic!d! !lp!'imeno p!r! l! re!li.!ci/n de ens!osde de%e&iones

1F libr!s 8F( TN !l e3e )5 esproporcion!d! por "n! de l!s ll!n!sdobles del e3e r!sero de "n c!mi/n(+re'i!mene ! l! re!li.!ci/n de losens!os deber? 'eri2c!rse 6"e se c"mpl!

es! condici/n5 !s7 como 6"e l! presi/n del!s ll!n!s se! l! re6"erid!(

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Una ve localiado el lu&ar donde serealiar' el ensa)o >usualmente los#untos de medicin se localian en

la mitad exterior de un carrilME37D7 DE 7,4,,7S?% se coloca lallanta a usarse sobre el #unto demanera tal (ue ste coincidaa#roximadamente con el e/e verticaldel centro de &ravedad del con/unto.

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Se coloca la :i&a en la #osicin como siestuviera entre las llantas #ero en la #arteexterior de las mismas% 8aciendo coincidir%em#leando una #lomada% el extremo del brao

mvil con el e/e vertical del centro de&ravedad. 3omando como #unto de re"erenciauna varilla vertical adosada a la #arte traseradel camin% se e"ectAa una marca en la vi&ade manera tal (ue% en adelante% basta con8acerlas coincidir >la marca con la varilla

vertical? #ara ase&urarse (ue el extremo dela vi&a coincide con el centro de las llantas%en el momento de iniciar las mediciones.

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De i&ual "orma se #uede e"ectuar% a#artir de la #rimera% sucesivasmarcas a distancias ele&idas a las

cuales se desee medir defexionesadicionales >#uede ser a JG% G )KG cm?. 6ara la metodolo&a dean'lisis se re(uiere de #or lo

menos tres lecturas% #ero se#ueden obtener m's con $nes deveri$cacin% lo cual esrecomendable% o si es (ue se deseatener una idea r'$ca del ti o de

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0omo norma se realia la #rimera marca adicionala una distancia tal (ue la defexin (ue seobten&a en ese #unto sea la mitad de la defexinm'xima >obtenida en la marca inicial?. ,a se&unda

marca adicional se realia al doble de la distanciade la #rimera marca adicional. Estas dosdistancias se determinar'n es#ec$camente #aracada #ro)ecto de evaluacin (ue se em#renda.Esto deber' 8acerse #or medio de tanteos#revios% antes de comenar la recoleccin masiva

de datos.

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CONCLUSIONES

L! Vi#! Ben$elm!n es "no de los ens!os m!sdi0"ndidos de sencillo e3ec"!r5 l! princip!llimi!ci/n es el iempo 6"e om! e3ec"!r l!pr"eb!(

El procedimieno de medici/n de de%e&iones con l!Vi#! Ben$elm!n res"l! ser sencillo pero de #r!nincerid"mbre en l! om! de lec"r!s de losde0orm7meros5 p"es es!s se deben re!li.!r 3"soen el momeno en el 6"e el 'e

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