UNIVERSIDAD ANDINA “NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ” FACULTAD DE INGENIERÍAS Y CIENCIAS PURAS ESCUELA ESCUELA PROFESIONAL PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
S Í L A B O ASIGNA TURA “ DISEÑO DE PAVIMENTOS” SEMESTRE DE ESTUDIOS
“VIII” SEMESTRE ACADÉMICO 2018 – II
DOCENTES
Ing. Wilfredo David Supo Pacori (Sede Central) Mgtr. José Antonio Paredes Vera (Sede Central) Mgtr. Mariano Roberto García Loayza (Filial Puno) Ing. Gerardo William Pari Quispe (Filial Arequipa) JULIACA JULI ACA – PUNO – PERÚ
UNIVERSIDAD ANDINA NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ VICERRECTORADO ACADÉMICO
UNIDAD DE MEDICIÓN DE CALIDAD ACADÉMICA, ACREDITACIÓN Y MEJORA CONTÍNUA S Í L A B O I.
II.
DATOS GENERALES: 1.1. ASIGNATURA 1.2. CÓDIGO DE LA ASIGNATURA 1.3. N° DE CRÉDITOS 1.4. REQUISITO 1.5. FACULTAD 1.6. ESCUELA PROFESIONAL 1.7. TIPO DE ESTUDIOS 1.8 SEMESTRE ACADÉMICO 1.9. HORAS SEMANALES 1.10. DURACIÓN DE ASIGNATURA 1.11. TURNO DE ESTUDIO 1.12. EQUIPO DOCENTE
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2018 - 2
Diseño de Pavimentos 02B52 04
Ingenierías y Ciencias Puras Ingeniería Civil Rígido 2018-2 SECCIÓN(ES): VIII - A, B, C TEÓRICAS: 2 PRÁCTICAS: 4 TOTAL: 6 N° SEMANAS : 17 Del: 27/08/18 Al: 21/12/2018 MAÑANA: TARDE: X NOCHE: X Ing. Wilfredo David Supo Pacori
[email protected] - Mgtr. José Antonio Paredes Vera
[email protected] - Mgtr. Mariano Roberto García Loayza
[email protected] - Ing. Gerardo William Pari Quispe
[email protected]
SUMILLA: La asignatura de diseño de pavimentos corresponde a estudios de especialidad y al área de geotecnia, es de carácter teórico-práctica. Busca desarrollar en el estudiante la capacidad de asimilar y aplicar los fundamentos para diseñar pavimentos. Los siguientes contenidos permitirán el logro de la competencia general: Unidad I: Fundamentos del diseño estructural de pavimentos, Unidad II: Variables de diseño, Unidad III: Análisis estructural de pavimentos, Unidad IV: Diseño de pavimentos.
III. COMPETENCIA:
Asimila y aplica los fundamentos para el análisis y diseño estructural de pavimentos. Respetando la normatividad vigente relacionada a infraestructura vial, valorando su importancia en el desarrollo nacional.
IV. PROGRAMACIÓN DE LA UNIDADES DIDÁCTICAS:
IV.1.
UNIDAD DIDÁCTICA N° 01:
TÍTULO: “FUNDAMENTOS DEL DISEÑO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS” Duración en semanas: 04 semanas Del: 27/08/2018 Al: 21/09/2018 Competencia especifica: Asimila los fundamentos de la ingeniería de pavimentos y conoce la normatividad vigente relacionado a infraestructura vial valorando su importancia, participa en debates con asertividad. Logros de Aprendizaje (Indicadores de desempeño): - Explica los conceptos básicos relacionados a diseño de pavimentos - Argumenta los conceptos básicos del análisis estructural de pavimentos - Enumera las variables de diseño estructural de pavimentos. - Demuestra conocimiento de la correspondencia entre normas y tipo de infraestructura vial en que se aplican. Semana
1º
CONCEPTUAL Conceptos básicos. - Definición - Clasificación de pavimentos
2º
- Componentes estructurales (subestructura / estructura)
PROCEDIMENTAL
Entiende cómo se determina la respuesta y el comportamiento estructural de los pavimentos.
- Comportamiento estructural
3º
- Variables de diseño - Métodos de diseño
Identifica las variables de diseño de pavimentos, reconoce los métodos de diseño.
- Software de análisis y diseño de pavimentos
4º
- Normatividad relacionada a la gestión de infraestructura vial
PRODUCTO
Explica los conceptos básicos y términos relacionados a la ingeniería de pavimentos.
Explica las normas de gestión de infraestructura vial vigentes.
ACTITUDINAL: - Valora los conceptos fundamentales del diseño de pavimentos. - Reflexiona sobre los aspectos teóricos del análisis estructural de pavimentos. - Muestra interés por la normatividad vigente aplicada a infraestructura vial. - Analiza situaciones de su entorno, relacionados a infraestructura vial.
- Responde correctamente el cuestionario de preguntas correspondiente a la unidad.
V.
UNIDAD DIDÁCTICA N° 02: TÍTULO: “VARIABLES DE DISEÑO” Duración en semanas: 04 semanas Del: 24/09/2018
Al: 19/10/2018
Competencia especifica: Desarrolla un criterio correcto para definir las variables de diseño: tránsito y subrasante considerando los métodos de diseño y normatividad vigente. Logros de Aprendizaje (Indicadores de desempeño): - Determina la variable tráfico para el diseño de estructuras de pavimento - Describe el procedimiento para efectuar el estudio geotécnico en proyectos viales basado en la normatividad - Argumenta los ensayos de mecánica de suelos a realizarse en campo y en laboratorio con fines de diseño estructural del pavimento - Determina el valor de diseño de la subrasante Semana
5º
CONCEPTUAL
PROCEDIMENTAL
PRODUCTO
Identifica las variables de diseño estructural de pavimentos:
Explica las características de las variables de diseño estructural de pavimentos.
- Presenta la solución a casos prácticos de definición de la variable tráfico para diseño estructural de pavimentos. - Presenta la solución a casos prácticos de determinación de la capacidad de soporte de la subrasante por cada sección homogénea definida por diferencias acumuladas.
- Tráfico y carga - Ambiente - Materiales - Criterios de falla.
6º
Tráfico y carga - Cantidad de vehículos - Tipo de vehículos, DS Nº058-2003MTC - Período de diseño - Factor direccional (Fd), factor carril (Fc) - Tasa de crecimiento - Factor de carga de eje equivalente (FEE) - ESAL.- Procedimiento AASHTO, MTC, Asphalt Institute.
7º
Caracterización de la subrasante con fines de diseño - Ensayos: Módulo resiliente, CBR (laboratorio, in situ), módulo de reacción (k)
8º
- Módulo de resiliencia compuesto - Tramos de diseño por diferencias acumuladas (valor de diseño de la subrasante AASHTO, MTC, Asphalt Institute)
Aplica el procedimiento para determinar la variable tráfico y carga, según AASHTO, MTC y Asphalt Institute.
Determina los valores de CBR de laboratorio, CBR in situ, Módulo resiliente y módulo de reacción de suelos de subrasante.
Aplica el procedimiento para caracterizar la subrasante con fines de diseño, según el procedimiento AASHTO, MTC y del Asphalt Institute.
ACTITUDINAL: - Se interesa en conocer los procedimientos para determinar los valores de las variables de diseño de pavimentos. - Asume una actitud de diálogo referente a los diversos ejemplos presentados y analizados.
V.1. UNIDAD DIDÁCTICA N° 03: TÍTULO: “ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS” Duración en semanas: 04 semanas Del: 22/10/2018
Al: 16/11/2018
Competencia especifica: Conoce el procedimiento para determinar la respuesta estructural de estructuras de pavimentos aplicando las teorías y métodos clásicos, así como software especializado (Kenlayer, Bisar 3.0, Depav, Kenslab y EverFE), resuelve problemas prácticos e interpreta sus resultados con certeza. Logros de Aprendizaje (Indicadores de desempeño): - Calcula esfuerzos, deformaciones y deflexiones en pavimentos flexibles, aplicando la metodología mecanicista en pavimentos flexibles. - Calcula esfuerzos, deformaciones y deflexiones en pavimentos flexibles, aplicando la metodología mecanicista en pavimentos rígidos. - Utiliza software especializado aplicado al análisis estructural de pavimentos. - Resuelve problemas prácticos e interpreta sus resultados con seguridad. Semana
9º
CONCEPTUAL Introducción, definición de: - Comportamiento estructural de pavimentos - Análisis estructural de pavimentos Metodología mecanicista para el análisis estructural de pavimentos flexibles
PROCEDIMENTAL Comprende los conceptos básicos relacionada al método mecanicista para el análisis estructural de pavimentos flexibles y rígidos Aplica el procedimiento gráfico para calcular esfuerzos y deformaciones en un medio semi-infinito
- Solución por gráficos
10º
- Solución por fórmulas en el eje de Aplica el procedimiento por simetría fórmulas en el eje de simetría y los - Solución por software especializado programas especializados Kenlayer, (Kenlayer, Bisar 3.0, Depav) Bisar 3.0, Depav
11º
Metodología mecanicista para el Aplica la metodología mecanicista análisis estructural de pavimentos para el análisis estructural de rígidos pavimentos rígidos. Esfuerzos por curvado y alabeo
Calcula esfuerzos por curvado en losas de concreto
- Flexión en placa infinita - Esfuerzos de curvado en placa finita
12º
PRODUCTO
- Presenta el solucionario a ejercicios tipo de respuesta estructural en pavimentos flexibles y rígidos, utilizando los procedimientos manual, gráfico y asistido por computador.
Esfuerzos y deflexión debido a las cargas aplicadas en losas de concreto
Calcula esfuerzos y deflexión por carga en losas de concreto en centro, borde y esquina. - Centro, borde y esquina de losas de Utiliza el software especializado concreto (Kenslab, EverFE) - Solución por software especializado (Kenslab, EverFE)
ACTITUDINAL: -
Reflexiona sobre los resultados del cálculo de esfuerzos, deformaciones y deflexiones en medios semi-infinitos. Reflexiona sobre los resultados del cálculo de esfuerzos y deflexiones en estructuras de pavimento rígido. Se interesa en utilizar las herramientas computacionales Kenlayer, Bisar 3.0, Depav, Kenslab y EverFE
V.2. UNIDAD DIDÁCTICA N° 04:
TÍTULO: “DISEÑO DE PAVIMENTOS” Duración en semanas: 05 semanas Del: 19/11/2018
Al: 21/12/2018
Competencia especifica: Diseña estructuras de pavimentos asfálticos, de concreto hidráulico y articulados aplicando normatividad y métodos actualizados, valida sus diseños mediante métodos mecanicistas asistidos por computador. Logros de Aprendizaje (Indicadores de desempeño): - Aplica la normatividad relacionada al diseño de estructuras de pavimento en nuestro país. - Diseña estructuras de pavimentos asfálticos aplicando normatividad y los métodos AASHTO Y MTC, valida sus diseños mediante métodos mecanicistas asistidos por computador. - Diseña la estructura de pavimentos de concreto hidráulico aplicando normatividad y los métodos AASHTO y PCA, valida sus diseños mediante métodos mecanicistas asistidos por computador. - Diseña la estructura de pavimentos articulados aplicando los métodos del Instituto Portland Argentino e Instituto del Asfalto. Semana
13º
14º
15º
CONCEPTUAL
PROCEDIMENTAL
- Método AASHTO para diseño de Calcula espesores y establece la calidad de los materiales por cada pavimentos flexibles. Generalidades, evolución, el capa componente de la estructura de o futuro. pavimento flexible. Ecuación general de diseño o AASHTO ‘93 Confiabilidad, serviciabilidad, o efectos ambientales, coeficiente de capa, coeficiente de drenaje. Solución de la ecuación o general por Nomograma 10, por tanteos, despejando SN. Cálculo de espesores. o Método MTC Características o Catálogo de estructuras o Cálculo de espesores o - Modelado de estructuras de Verifica el diseño de estructuras de pavimento flexible pavimento flexible por métodos Kenlayer mecanicistas. o Bisar 3.0 o Depav o - Respuesta estructural Esfuerzos, deformaciones y o deflexión admisibles. Esfuerzos, deformaciones y o deflexión de trabajo, en puntos críticos de la estructura. - Método AASHTO para diseño de Calcula el espesor de la losa de pavimentos rígidos. concreto y establece la calidad de Generalidades o los materiales por cada capa Ecuación general de diseño componente de la estructura de o AASHTO ‘93 Confiabilidad, serviciabilidad, pavimento de concreto hidráulico. o módulo de reacción de la subrasante y subbase, módulo de rotura del concreto, módulo elástico y relación de Poisson del concreto, drenaje, juntas. - Cálculo del espesor de la losa de concreto.
PRODUCTO
- Presentala memoria de cálculo: Diseño de Pavimentos para un caso típico aplicado a la tres regiones geográficas del Perú, considerando tres tipos de estructuras: asfáltico, de concreto hidráulico y articulado.
16º
Calcula espesores y establece la - Procedimiento del MTC. Ambiente, tráfico, calidad de los materiales por cada o subrasante, materiales del capa componente de la estructura de pavimento articulado. pavimento. Cálculo de espesores. o
- Procedimiento del ASCE para pavimentos intertrabados. Período de diseño, o confiabilidad, tráfico de diseño. Cálculo de espesores. o
17º
Evaluaciones finales
Resuelve casos de diseño estructural de pavimentos.
ACTITUDINAL: -
Valora el conocimiento sobre los procedimientos para el diseño de estructuras de pavimento en el contexto nacional.
VI. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS:
Para el desarrollo de la asignatura la estrategia será de tipo expositivo y con intervención activa de los estudiantes, planteamiento de situaciones reales y posibles soluciones. VI.1.
Métodos: Deductivo, inductivo, comparativo, analítico, sintético.
Técnicas: Expositivo/lección magistral Resolución de ejercicios y problemas Aprendizaje Basado en problemas (ABP) VI.3. Procedimientos: Expositivo/lección magistral Temporalización Tareas del profesor Antes de impartir - Seleccionar objetivos y contenidos. una clase - Preparar la exposición. - Decidir estrategias a utilizar. - Planificar actividades. Durante la - Transmitir la información. ejecución - Explicar con claridad los contenidos. - Mantener la atención. - Ejecutar actividades. - Facilitar la participación/ utilización eficaz de preguntas. Después de una - Refuerzo del aprendizaje mediante clase tutorías. - Evaluar los aprendizajes. - Evaluar las lecciones. - Proponer mejoras. VI.2.
Tareas de los alumnos - Repasar conocimientos. - Realizar actividades previas. - Preparar materiales de clase. -
Escuchar y tomar notas. Contrastar la información. Generar ideas propias. Realizar actividades.
- Realizar actividades. - Completar información. - Organizar e integrar los conocimientos. - Estudio autónomo.
Resolución de ejercicios y problemas Antes de impartir una clase: Selección de objetivos y contenidos. Previsión de recursos (espacios, materiales, etc.). Elaboración de protocolos o manuales de laboratorio, prácticas, procedimientos, etc. Elaboración de colecciones de problemas resueltos. Durante la ejecución:
Explicación clara de los procedimientos o estrategias que pueden ser utilizadas. Repaso de técnicas de manejo de aparatos, programas, etc. Resolución de problemas-modelo ante los alumnos. Desarrollo de estrategias de motivación aportando pistas y sugerencias. Corrección de errores. Informar sobre caminos incorrectos. Después de una clase: Corrección de ejercicios y problemas resueltos por los estudiantes. Evaluación de las lecciones. Propuestas para mejorar
Estrategias de aprendizaje y tareas del estudiante Leer y analizar el escenario o situación problema. Identificar los objetivos de aprendizaje. Reconocer lo que sabe y lo que no con relación al problema. Elaborar un esquema o representación que le permita comprender el problema. Realizar una primera aproximación a la solución del problema, en forma de hipótesis de trabajo. Elaborar un esquema de trabajo para abordar el problema. Recopilar información sobre el problema. Analizar la información recogida. Plantearse los resultados y examinar su capacidad para responder al problema planteado. Desarrollar procesos de retroalimentación que le lleven a considerar nuevas hipótesis y pruebas de contraste. Autocontrol sobre su propio trabajo y el progreso del grupo en la solución del problema VII. MEDIOS Y MATERIALES EDUCATIVOS:
-
Recursos Físicos Aulas. Mobiliario. Equipamiento. Pizarra.
Recursos Físicos - Aulas. - Mobiliario. - Equipamiento.
-
Expositivo/Lección Magistral Recursos Documentos Audiovisuales escritos Video. - Libros. Retroproyector. - Artículos. Internet. - Apuntes. Diapositivas. - Notas de clase.
Resolución de ejercicios y problemas Documentos Otros recursos escritos - Libros/Artículos. - Material de laboratorio. - Apuntes. - Programas informáticos. - Notas de clase.
VIII. EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES:
El promedio final se obtiene por la siguiente fórmula PF = (PP1 + PP2) * 0.5 PP = 0.6C + 0.30P + 0.1A Donde: PF : PP : C : P : A :
Participación del alumnado - Preguntas. - Presentaciones. - Trabajos en grupo.
Promedio final Promedio parcial Evaluación de la parte conceptual Evaluación de la parte procedimental Evaluación de la parte actitudinal
• Las calificaciones son de 0 a 20. • Antes de obtener el promedio final el estudiante debe haber cumplido con asistir al 70% o más de sesiones desarrolladas. • El promedio final aprobatorio debe ser mayor o igual a 10.5. IX. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
1. Menéndez, J. R. (2016). Ingeniería de Pavimentos. Vols. 1–3 (V1 5ta., V2 1ra., V3 2da. edición). Lima, Perú. 2. Huang, Y. H. (2004). Pavement analysis and design (2nd ed). Upper Saddle River, NJ: Pearson/Prentice Hall. 3. Papagiannakis, A. T., & Masad, E. A. (2008). Pavement Design and Materials. John Wiley & Sons. 4. AASHTO. (1993). AASHTO Guide for Design of Pavement Structures. American Association of State Highway and Transportation Officials. Washington, DC. 5. MTC. (2014). Manual de Carreteras: Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos, Sección Suelos y Pavimentos. Ministerio de Transportes y Comunicaciones. Lima, Perú. 6. MTC. (2013). Manual de Carreteras: Especificaciones Técnicas Generales para Construcción EG-2013. Dirección General de Caminos y Ferrocarriles, Ministerio de Transportes y Comunicaciones. Lima, Perú. 7. MVCS. (2010). Norma Técnica CE.010 Pavimentos Urbanos (Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento). Lima, Perú. X.
ANEXOS: X.1.HORARIOS SEDE CENTRAL TURNO: TARDE Hora
Lunes
Martes
Miércoles
1ra
14:00-14:45
VIII – A
2da
14:45-15:30
VIII – A
3ra
15:30-16:15
VIII – B
4ta
16:15-17:00
VIII – B
5ta
17:00-17:45
VIII – A
VIII – B
6ta
17:45-18:30
VIII – A
VIII – B
Ing. Wilfredo David Supo Pacori
Jueves
Viernes
Jueves
Viernes
VIII A, B
SEDE CENTRAL TURNO: TARDE Hora
Lunes
Martes
Miércoles
1ra
14:00-14:45
VIII – D
VIII – D
2da
14:45-15:30
VIII – D
VIII – D
3ra
15:30-16:15
VIII – C
4ta
16:15-17:00
VIII – C
5ta
17:00-17:45
VIII – C
6ta
17:45-18:30
VIII – C
Mgtr. José Antonio Paredes Vera
VIII C, D
FILIAL PUNO TURNO: NOCHE Hora
Lunes
Martes
Miércoles
Jueves
Viernes
1ra
17:00-17:45
VIII – A
2da
17:45-18:30
VIII – A
3ra
18:30-19:15
VIII – A
4ta
19:15-20:00
VIII – A
5ta
20:00-20:45
6ta
20:45-21:30
Ing. Mariano Roberto García Loayza
VIII A
FILIAL AREQUIPA TURNO: NOCHE Hora
Lunes
Martes
Miércoles
Jueves
Viernes
1ra
17:00-17:45
2da
17:45-18:30
3ra
18:30-19:15
VIII – A
4ta
19:15-20:00
VIII – A
5ta
20:00-20:45
VIII – A
6ta
20:45-21:30
VIII – A
Ing. Gerardo William Pari Quispe
VIII A Juliaca, agosto del 2018
……………………….…………………………… Ing. Wilfredo David Supo Pacori CIP Nº 72712 DOCENTE – SEDE CENTRAL
……………………….…………………………… Ing. Mariano Roberto García Loayza CIP Nº 26223 DOCENTE – FILIAL PUNO
V° B° …………………………………… DECANO DE FACULTAD
……………………….…………………………… Mgtr. José Antonio Paredes Vera CIP Nº 62794 DOCENTE – SEDE CENTRAL
……………………….…………………………… Ing. Gerardo William Pari Quispe CIP Nº 83921 DOCENTE – FILIAL AREQUIPA
V° B° …………………………………… DIRECTOR DE ESCUELA PROFESIONAL
