la creación de macadam

7/13/2019 La Creacin de Macadam

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La creacin de Macadam

El advenimiento del asfaltovino mucho antes del nacimiento de la mquina de pavimentacin. JohnMacadam, un ingeniero escocs de caminos, desarroll el material bituminosoen su forma mstemprana en 11!."1# $ara sus aplicaciones en la pavimentacin de caminos, l pon%a unacompacta capa de agregado & la rociar%a con agua, que disolv%a las arenas & sales, a&udando en la

adherencia & el aglutinamiento de sta. Este material fue nombrado macadam en honor a sucreador. Eventualmente, el alquitrn fue utili'ado como agente aglutinante en lugar del agua( lame'cla se conoc%a como el macadam de alquitrn, o macadam alquitranado. Los caminos fueronpavimentados usando macadam alquitranado a comien'os de los 1)**s.

+n asfalto ms durable

En los aos 1)-*, en respuesta a la necesidad de un pavimento de asfaltoms durable, elasfaltome'clado fue desarrollado. En contraste con el macadam tradicional, el nuevo asfalto me'cladoconsisti en materiales agregadosque eran cubiertos en un agente aglutinante antes de sercolocado. nicialmente, esta me'cla era descargada en un camino & despus nivelada usando unrastrillo. Esta prctica pronto lleg a ser anticuada.

En 1)/1 se vivi el desarrollo de la primera pavimentadora de asfalto mecnica en los Estados+nidos. La introduccin de esta pavimentadora se acredita a 0arr& arberdearber23reene 4o.."-#

La mquina, que consist%a en un sistema de carriles de acero, comprend%a un cargador & unme'clador combinados para la me'cla uniforme de los materiales antes de que stos fueranesparcidos sobre el camino. El primer modelo de esta produccin estuvo disponible en 1)/5.

La e6tendedora flotante

+na ve' que estuvo desarrollado, la pavimentadoraarber23reene e6periment algunas me7oras.4onsiderando que el modelo inicial fue montado en carriles de acero o encofrados laterales, laversin subsiguiente operaba sobre orugas, & la e6tendedora fue soportada por dos largos bra'osubicados en cualquier lado de la mquina. 8tras me7oras tomaron lugar, & la e6tendedora flotantefue introducida. Lae6tendedora, ahora su7eta deba7o un bra'o de nivelacin que fue ubicado en la

unidad esparcidora principal, pod%a 9flotar: sobre el asfalto. La e6tendedora pod%a cortar puntosaltos & completar puntos ba7os en la superficie del asfalto que era puesto lo cual hi'o que laconfiguracin sea una caracter%stica beneficiosa. Las e6tendedoras flotantes arber23reenecontrolaron el mercado hasta la e6piracin de la patente de la compa%a en 1)!!. "/# ;esdeentonces, todos los fabricantes de pavimentadoras han adoptado el diseo, hacindolo el estndaren la industria.


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segundos. El =eh%culo de >ransporte de Material fue desarrollado en 1)?. 4onocido como M>=,este veh%culo de ruedas neumticas recibe el asfalto de un camin de transporte & lo alimenta a lapavimentadora cuando est necesitado. Mientras que el veh%culo de transporte est situado amenudo le7os de la pavimentadora, el uso de M>=s permite la operacin continua de lapavimentadora de asfalto, adems de reducir el costo del transporte de la me'cla."5#

4aracter%sticas@cmo funciona

+na pavimentadora de asfalto consiste en varios componentes que se hacen casi completamentede acero.

El tractor

+n tractor se utili'a en una pavimentadora de asfalto para propulsarla hacia adelante, as% comopara la distribucin del asfalto. Esta compuesto por un motor, transmisiones hidrulicas& controles,ruedas motrices u orugas, una tolva para recibir & descargar el asfalto, transportadores comederos,& tornillos transportadores.

$avimentadora de asfalto sobre orugas 4edarapids 4A/B1A 1))B

Las pavimentadoras de asfalto tambin tienen una e6tendedora, que se utili'a para nivelar & formarla capa de asfalto. Esta e6tendedora flotante es remolcada por el tractor e inclu&e bra'osniveladores, una vertedera, las placas e6tremas, las hornillas, los vibradores, los sensores dependiente, & los controles. La e6tendedora se su7eta a un control de preforma, que es a7ustado porel operador para regular el grosor del asfalto que es puesto sobre el camino, as% como undispositivo de compactacin para la compactacin parcial del pavimento.

Ceumticos u orugas


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Macadam. 4apa compactada de part%culas ms o menos uniformes deagregado grueso triturado, cu&os espacios vac%os se rellenan con arena.Macadam al agua. =. Macadam hidrulico.

Macadam asfltico. =. Macadam de penetracin.Macadam de penetracin. 4apa de pavimento constituida poragregados de tamao uniforme, sobre la cual, luego de compactada, sehace una distribucin de un ligante asfltico de alta viscosidad, seguidapor el esparcimiento & compactacin de una capa de agregado de menortamao.Macadam hidrulico. Macadam en cu&a construccin se incorporaagua para facilitar la colocacin del relleno de arena

!// M


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Los ridos a emplear en macadam bituminoso por penetracin procedern del machaqueo &trituracin de piedra de cantera o grava natural( en cu&o caso el recha'o del tami' ! +CE debercontener, como m%nimo, un setenta & cinco por ciento F?!G, en peso, de elementos machacadosque presenten dos F-G o ms caras de fractura.

Los ridos se compondrn de elementos limpios, slidos & resistentes, de uniformidad ra'onable,

e6entos de polvo, suciedad, arcilla u otras materias e6traas. En el momento de su utili'acin nodebern contener ms del dos por ciento F-G, en peso, de agua libre.

!//.-.-.- 4omposicin granulomtrica

El $liego de $rescripciones >cnicas $articulares fi7ar los husos, entre los de las >ablas !//.1 &!//.-, a que debern a7ustarse las curvas granulomtricas de los ridos grueso & fino,respectivamente.

>


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El coeficiente de desgaste medido por el ensa&o de Los 15)@?-, serinferior a treinta & cinco F/!G.

!//.-.-.5 cnicas $articulares especifique lo contrario, se estimarque la adhesividad es suficiente cuando el porcenta7e ponderal del rido totalmente envuelto,despus del ensa&o de inmersin en agua segOn la Corma CL>21BB@?/, sea superior al setenta &cinco por ciento F?! G, siempre que, en el veinticinco por ciento F-! G restante, no ha&a ms delquince por ciento F1! G del total que presente caras totalmente descubiertas.

i la adhesividad no es suficiente, no se podr utili'ar el rido, salvo que el ;irector autorice elempleo de un activante adecuado, estipulando las condiciones de su utili'acin.

!//./ ;8H4


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r montado sobre neumticos & deber ser capa' de aplicar la dotacin de ligante especificada ala temperatura prescrita. El dispositivo regador proporcionar una uniformidad transversalsuficiente & deber permitir la recirculacin en vac%o del ligante.

El equipo estar provisto de un veloc%metro, calibrado en metros por segundo Fm@sG, directamentevisible por el conductor, a fin de que ste pueda mantener la velocidad constante necesaria para

conseguir una dotacin longitudinalmente uniforme.

$ara puntos inaccesibles al equipo, & retoques, se emplear una caldera regadora porttil provistade una lan'a de mano, & dotada de un sistema de calefaccin por quemador de combustibleliquido.

En ambos casos, la bomba de impulsin del ligante deber ser accionada por motor & estarprovista de un indicador de presin, calibrado en Pilogramos fuer'a por cent%metro cuadradoFPgf@cm-G. >ambin deber estar provisto el equipo de un termmetro para el ligante, calibrado engrados cent%grados FR4G, cu&o elemento sensible no podr estar situado en las pro6imidades de unelemento calentador.

!//.5.- Equipo para la e6tensin de los ridos

e utili'arn e6tendedoras mecnicas, incorporadas a un camin o autopropulsadas.

Las rastras de cepillos estarn pro&ectadas de tal modo que, cuando se las remolque a velocidaduniforme, distribu&an el rido fino uniformemente sobre la superficie, sin de7ar ondulaciones niestr%as longitudinales.

!//.5./ Equipo de compactacin

Los elementos compactadores que se empleen debern tener un peso superior a cinco toneladasF! tG. i tienen llanta metlica, su peso no deber producir el machaqueo de los ridos, & debernestar provistos de dispositivos para mantener los rodillos limpios & hOmedos durante la

compactacin.

!//.! EJE4+48C ;E L


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En los lugares inaccesibles para los equipos normales, la compactacin se efectuar mediantepisones mecnicos u otros medios aprobados hasta lograr resultados anlogos a los obtenidos porlos procedimientos normales.

>odo el material que se ha&a me'clado con polvo u otra materia e6traa deber reempla'arse pormaterial limpio, volvindose a compactar la 'ona afectada.

!//.!./ 8LEA


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La superficie acabada no deber variar en ms de die' mil%metros F1* mmG cuando se compruebecon una regla de tres metros F/ mG, aplicada tanto paralela como normalmente al e7e de lacarretera.

Las 'onas en que las irregularidades e6cedan de las tolerancias antedichas, o que retengan aguasobre la superficie, se reconstruirn, de acuerdo con las instrucciones del ;irector, a no ser que

ste autorice a que se disponga una capa de regulari'acin adecuada.

!//.? LM>


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[ X casetn

[ X cielo falso

LuegoI

+na ve' determinado el espesor equivalente se puede encontrar el peso total de vigas por piso.

$eso de columnas por pisoI

de todas las columnas en un piso

L es la longitud libre de la columna Frestndole el espesor de la losaG

El peso total de piso es la suma de todos estos pesos mas cualquier peso adicional no corrienteque se encuentre en el piso considerado como el peso de equipos permanentes, tanques & suscontenidos. En depsitos o bodegas debe incluirse adems un -! del peso debido a carga viva.

4EC>A8 ;E M


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donde 6i, &i corresponden a las coordenadas de la figura de rea


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En el anlisis por el mtodo de la fuer'a hori'ontal equivalente seguiremos el procedimiento de losprticos planos para tener conciencia de la reparticin de las fuer'as en los prticos & del efecto detorsin. La norma recomienda que se disee la edificacin para el 1** de la carga s%smicaactuando en ambas direcciones principales perpendiculares del edificio no simultneamente. Esterequisito asegura que para cualquier direccin del sismo, la carga se puede descomponer en estasdos direcciones perpendiculares entre si & el edificio estar%a en capacidad de soportarlo.


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pero sabemos que , entonces la fuer'a s%smica en el prtico < en el nivel 6 esI

donde los trminos Pi@^ Ppiso representa la rigide' relativa de cada prtico & corresponde a unafraccin de la fuer'a s%smica total, si sumamos los coeficientes de rigide' relativa de todos los

prticos en una direccin vemos que da 1.

4on las rigideces relativas encontramos la distribucin de la fuer'a s%smica proporcional a larigide' de cada prtico.


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En el anlisis anterior no consideramos efectos de rotacin del diafragma r%gido por posiblese6centricidades entre el centro de rigide' & el centro de masa.

4EC>A8 ;E A3;EI es el punto con respecto al cual el edificio se mueve despla'ndose comoun todo, es el punto donde se pueden considerar concentradas las rigideces de todos los prticos.i el edificio presenta rotaciones estas sern con respecto a este punto.

E6iste l%nea de rigide' en el sentido _ & l%nea de rigide' en el sentido N, la interseccin de ellas

representa el centro de rigide'. Las l%neas de rigide' representan la l%nea de accin de laresultante de las rigideces en cada sentido asumiendo que las rigideces de cada prtico fueranfuer'as.

4oordenadas del centro de rigide'I

>ambin se puede e6presar en funcin de la rigide' relativa de cada prticoI

sabemos que

6iV distancia del prtico al e7e coordenado N.

gual para la coordenada Ncr.

$ara determinar el centro de rigide' necesitamos conocer la rigide' de cada prtico.

A3;E ;E 448 EC 4


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`VH@

$ara un prtico de una edificacin normal, la rigide' corresponder%a a una matri' que asocia lasfuer'as aplicadas en cada grado de libertad con los despla'amientos de cada uno de ellos. Enestos casos la rigide' requerida es la de despla'amiento hori'ontal & se encontrar%a para cada pisoen cada prtico plano.

4on la a&uda de un programa de anlisis, corremos cada prtico con la fuer'a s%smica totalrepartida en cada piso segOn el mtodo de la H0E. ;eterminamos los despla'amientos de cadapiso Fpuede generar la opcin de diafragma r%gido en cada piso pero no es necesario si se cuentacon vigas a6ialmente r%gidas en cada nivelG, encontramos las derivas de piso como eldespla'amiento del piso superior menos el despla'amiento del piso inferior, dividimos la fuer'as%smica acumulada de piso Fpor qu la acumuladaG por la deriva & encontramos la rigide' de cadaprtico.

Huer'a s%smica correspondiente a cada prticoI e calcula la rigide' relativa de cada prtico encada piso comoI

la fuer'a s%smica a cada prtico es igual a la fuer'a s%smica de piso por la rigide' relativa de cada

prtico.

E7emploI e puede mane7ar el clculo por medio de una tablaI


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EC>;8 48A>8

EL H+EA< 48 $8A>48 4 $8A>48 ;

;E$L48 < $8A>48 $8A>48 4 $8A>48 ; $

AEL=< AEL=< AEL=< AEL=8 _crV 11.-!

$8A>48 _ ` dYP PYd- PYd@suma

< * *.1?- 21.)/!? -1.*) 2*.*/555

! *.1!! 2*.)?1*/ B.*B)! 2*.*1?-!

4 1* *.1?- 2*.-1!5 *.-B)-! 2*.**//

; 1-.! *.1?- *.-1!/)? *.-B)-! *.**/-B

E 1?.! *.1!! *.)?1*/- B.*B)! *.*1?-5)

H --.! *.1?- 1.)/!?1 -1.*) *.*/55/B

suma !B.-)5-

H+EA< EC 448

EC>;8 48A>8 _crV * _cmV * e6c acciV

C=EL Hsismi Mt1 Mt- $8A>48 otal

1 1)-1 -1)* 2-1)* //1 2?! ?!

- 151* 1B* 21B* -5/ 1)? 211

/ 111 1-?5 21-?5 1)/ 1!B 1B-

5 /* )5? 2)5? 15/ 11B *

! !!* B-B 2B-B )! ?? *

B -?) /1 2/1 5 /) *

suma B1* B)B/ 2B)B/ 1*!/


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4on los datos obtenidos se puede hacer una verificacin preliminar Ffalta considerar efectos derotacinG de la deriva m6ima de pisoI

, ver cap%tulo


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( donde Pi es la rigide' de cada prtico & di es la distancia perpendicular de cadaprtico al centro de rigide'. Cote que prticos con distancia cero no toman fuer'a por efectos detorsin.

Huer'a s%smica de diseo para cada prtico en cada pisoI

e suma la fuer'a por efectos de despla'amientos & la fuer'a por efectos de rotacin.

El anlisis se reali'a tanto para el sentido positivo como para el negativo. ismo en _ & sismo en Z_, por lo tanto se debe calcular la fuer'a s%smica de diseo para cada sentido considerando efectosde traslacin & rotacin.

$ara todos estos clculos se recomienda construir una ho7a de clculo.

+na ve' definidas las fuer'as s%smicas para cada prtico, se anali'a & se determinan fuer'asinternas, despla'amientos & derivas en cada uno.

e verifica la deriva m6ima de piso & si no cumple se debe rigidi'ar el edificio Fver


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Modelar la edificacin en sap. Modelo tridimensional. >ambin se podr%a hacer por el mtodo de labater%a Funiendo todos los prticos planos, en fila, por medio de elementos mu& r%gidos a6ialmentepero con poca rigide' a fle6inG.

eguir todos los pasos descritos en httpI@@estructuras.eia.edu.co@[email protected] talleres,anlisis modal. Hecha de entregaI 8ctubre -?


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;onde son los momentos de rea & el producto de inercia. N donde son losproductos de inercia sectoriales definidos comoI

N es la funcin au6iliar del alabeo unitario.

Es importante sealar queI

i el e7e N es un e7e de simetr%a de la seccin transversal entonces '4 V '3.

i el e7e es un e7e de simetr%a de la seccin transversal entonces &4 V &3.

i una pie'a tiene dos e7es de simetr%a N & Fcomo sucede secciones circulares, rectangulares,

el%pticas, romboidales, secciones en & secciones en 0, entre otrasG & se consideran coordendasbaricntricas entonces &4 V &3 V * & '4 V '3 V *.

$erfiles de seccin delgada

$ara pefiles de seccin delgada puede simplificarse calculando la funcin au6iliar de alabeounitario simplemente como el rea seccional respecto a centro de gravedad comoI

dondeI

es la longitud de arco desde un e6tremo del perfil hasta un punto situado a una distancia s

recorriendo la curva media, que genera el perfil( .

es la curva o l%nea media que define el perfil delgado Fentre un e6tremo &u un punto decoordenadas F&, 'G, al ser delgado el perfil puede apro6imarse por una l%nea ue lo recorre de une6tremo al otro.

i se toma un sistema de e7es paralelo a los e7es principales de inercia se tiene que &' V * & portanto las ecuaciones del contro de esfuer'os cortantes son simplementeI

+n clculo ms simple puede obtenerse considerando esfuer'os cortantes arbitrarios >&, >& & loscampos de tensiones tangenciales irrotacionales dados por la frmula de 4ollignon2huravsPiparaambas direcciones. $ara ese campo de tensiones tangenciales se calcula momento torsor efectivoM>del mismo campo respecto a un punto adecuado & entonces calcularI
http://es.wikipedia.org/wiki/Segundo_momento_de_%C3%A1rea#Momentos_de_inercia_principaleshttp://es.wikipedia.org/wiki/Alabeo_seccionalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_cortante#F.C3.B3rmula_de_Collignon-Jourawskihttp://es.wikipedia.org/wiki/Segundo_momento_de_%C3%A1rea#Momentos_de_inercia_principaleshttp://es.wikipedia.org/wiki/Alabeo_seccionalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_cortante#F.C3.B3rmula_de_Collignon-Jourawski


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