Aplicación del diseño experimental para el análisis de pavimentos rígidos basado en el método de la PCA

 

Authors
Bojorque, Jaime; Cabrera, Abel; Urgilés, Diana
Format
Article
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En este documento se proponen ecuaciones analíticas para la predicción del espesor de la losa en pavimentos rígidos en función del método de la PCA (Portland Cement Association). La investigación se realizó aplicando la técnica estadística de diseño experimental, para la cual los datos de partida fueron determinados mediante un análisis de las ecuaciones, tablas, gráficos y nomogramas propuestos por la PCA. Un programa computacional fue implementado en MATLAB con la finalidad de analizar varios parámetros de una manera eficiente, permitiendo la selección de soluciones viables. Los modelos propuestos permiten el análisis del espesor de la losa de una forma más simple sin tener que incurrir a la subjetividad de emplear los nomogramas, figuras y tablas. Las ecuaciones derivadas tienen una confiablidad significativa, expresada a través de los coeficientes de correlación que fueron mayores de 0.9750. Del análisis de los modelos se estableció que el uso o no de bermas de concreto influye en gran medida en la determinación del espesor de la losa, y en menor grado afecta el uso o no de pasadores. Independiente del uso de bermas, en caso de emplear pasadores, los modelos propuestos fueron los más simples y la variable más influyente fue el módulo de rotura del concreto. Si no se usan pasadores, el módulo de reacción de la subrasante fue el parámetro con mayor incidencia. De un análisis de los parámetros más relevantes se puede optimizar el espesor de la losa, determinándose un diseño con el mejor costo-beneficio.
In this document analytical equations for the prediction of the rigid pavement slab thickness according to the method of PCA (Portland Cement Association) are proposed. The research was performed using the statistical technique of experimental design, for which the input data was determined by an analysis of the equations, tables, graphs and nomograms proposed by the PCA. A computer program was implemented in MATLAB to analyze various parameters in an efficient manner, allowing the selection of viable solutions. The proposed models allow the analysis of the slab thickness in a simpler way without having to incur the subjectivity of using nomograms, figures and tables. The derived equations have a significant reliability expressed through the correlation coefficients that are higher than 0.9750. Analysis of the models revealed that the use or not use of concrete berms largely influences the slab thickness, while the use or not use of dowels have a smaller effect. Independent of the use of berms, in the case of using dowels, the proposed models were the simplest and the most influential variable was the concrete rupture modulus. If dowels are not used, the reaction module of the subgrade was the parameter with the highest incidence. Examination of the most relevant parameters enabled optimization of the slab thickness, and definition of the design with best cost-benefit.

Publication Year
2017
Language
spa
Topic
Repository
REVISTAUC
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https://publicaciones.ucuenca.edu.ec/ojs/index.php/maskana/article/view/1975
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