Manual de PITRA PAVE Final
Short Description
Descripción: diseño de pavimento flexible...
Description
PITRA PAVE Software de multicapa elástica Guía del Usuario Guía del Usuario
Universidad de Costa Rica
2
PITRA PAVE PAVE 1.0.0 – Software S oftware de multicapa elstica !op"ri#$t%&01' por el (a)oratorio *acio+al de ,ateriales " ,odelos Estructurales de la U+i-ersidad de !osta Rica
Desarrollado por
U+idad de ,ateriales " Pa-ime+tos U,P/ Pro#rama de I+fraestructura del Tra+sporte Tra+sporte PITRA/ (a)oratorio *acio+al de ,ateriales " ,odelos Estructurales (a+ammeU!R/ U+i-ersidad de !osta Rica U!R/ I+-esti#ador Pri+cipal I+#. is. ra+cisco Ro2as P3re4 I+-e I+-est sti#a i#ado dore ress aso asoci ciad ados os I+#. I+#. (uis (uis Guil Guille lerm rmo o (or (oría ía Sala Sala4a 4arr5 P$6. P$6. I+#. 7os3 Pa)lo A#uiar ,o"a5 P$6
Derechos de autor
Este software est prote#ido por la ( e" de 6erec$os de Autor " puede ser o)te+ido 8+icame+te por este medio de descar#a e+ la p#i+a we) oficial del (a+ammeU!R. El propietario (a+ammeU!R/ tie+e el derec$o e9clusi-o de reproducirlo " desarrollarlo. El propietario de los derec$os impide otras formas de compilaci:+ o e+sam)la2e e+ forma al#u+a5 la traducci:+ del mismo a u+ le#ua2e disti+to5 disti+to5 la copia de las estructuras5 estructuras5 secue+cias5 secue+cias5 or#a+i4aci: or#a+i4aci:+5 +5 me+8s5 me+8s5 i+terfaces i+terfaces de usuario usuario o la tra+sfere+cia comercial a terceros. El pro#rama +o de)e ser usado total o parcialme+te e+ el desarrollo de u+ +ue-o pro#rama5 para ser distri)uido )a2o otro +om)re5 e9cepto cua+do los permisos $a"a+ sido co+cedidos por el propietario de los derec$os de autor. 6e)er reco+ocerse el uso de PITRA PAVE PAVE e+ cual;uier pu)licaci:+ e+ la ;ue se $a#a uso.
Descargo de Responsabilidad
El e2ecuta)le de este pro#rama es distri)uido de ma+era #ratuita. (os desarrolladores $a+ facilitado al usuari usuario o i+form i+formaci aci:+ :+ impres impresa a ;ue e9plic e9plica a su uso corres correspo+ po+die die+te +te.. (a e9iste e9iste+ci +cia a de esta esta i+formaci:+ +o e9ime al usuario fi+al de $acer u+ a+lisis apropiado de los datos i+troducidos " o)te+idos5 de ma+era ;ue la e+tera respo+sa)ilidad de la correcta i+terpretaci:+ " utili4aci:+ de los resultados resultados es del usuario. usuario. Para la di-ersidad di-ersidad de co+dicio+es co+dicio+es " $ardware )a2o el cual el pro#rama pro#rama puede ser usado5 +o se #ara+ti4a ;ue fu+cio+e e+ todos los esce+ario. Se ad-ierte al usuario ;ue es +ecesario ;ue el usuario co+o4ca los co+ceptos5 suposicio+es " limitacio+es ;ue $a" detrs de los procedimie+tos de clculo5 " co+ocer por completo el pro#rama para ;ue pueda darse cue+ta de la capacidad del mismo a+tes de su uso. (os desarrolladores +o se $ace+ respo+sa)les de da/ &'11?@@@0. (a)oratorio *acio+al de ,ateriales " ,odelos Estructurales5 U+i-ersidad de !osta Rica. @00 metros +orte de ,u/ &'11?&'00 = a9 '0>/ &'11?@@@0 (. Notas complementarias
). Resumen El diseño mecanístico - empírico de pavimentos es la tendencia actual a nivel mundial para el diseño de pavimentos flexibles y rígidos. La parte mecanística de estas técnicas se encuentra en la determinación analítica-numérica de las respuestas de los pavimentos ante solicitaciones mecánicas específicas. Para el caso de los pavimentos flexibles normalmente se emplea la solución analítica de multicapa elástica de !urmister para obtener estas respuestas" esfuer#os deformaciones y deflexiones. P$%&' P'(E es un soft)are de multicapa elástica general p ara materiales con comportamiento lineal elástico desarrollado en la *nidad de +ateriales y Pavimentos del Lanamme*,&. us resultados an sido comparados sistemáticamente con otros programas de multicapa elástica tales como /eslea y Evertress para sistemas de asta 0 capas así como con 12+ove y !isar para sistema de asta 34 capas. En todos los casos se an obtenido resultados con diferencias despreciables en los valores de las respuestas. P$%&' P'(E a resuelto muco más rápido los casos de prueba 5ue los otros programas permite resolver sistemas de mucas más capas 5ue los mencionados programas y además tiene la venta6a de ser multiplataforma compatible con 17bits y 89 bits. P$%&' P'(E es parte de una serie de esfuer#os del P$%&' del Lanamme*,& 5ue culminará en el desarrollo de la primer guía de diseño mecanística-empírica de ,osta &ica la cual permitirá me6orar la calidad de los diseños de estructuras de pavimentos en el país.
1*. Palabras cla+e PITRA PAVE5 ,U(TI!APA E(DSTI!A5 PAVI,E*TBS (EI(ES5 A*D(ISIS 13. Preparado por:
11. Ni+el de seguridad: *i+#u+o
12. N,m. de p-ginas &'
Ing. #is. #rancisco Roas P/re& In+estigador 0nidad de ateriales ! Pa+imentos
#echa: 12 12 1 1". Re+isado por: Ing. 5os/ Pablo 4guiar o!a6 Ph.D. Coordinador 0nidad de ateriales ! Pa+imentos
U,P ? PITRA ? (a+ammeU!R
#echa: 12 12 1
#echa: 12 12 1 1. 4probado por: Ing. 7uillermo 8ora 9ala&ar6 Ph.D. Coordinador 7eneral PITR4
2
#echa: 12 12 1
U,P ? PITRA ? (a+ammeU!R
#echa: 12 12 1
#echa: 12 12 1
2
1 CONTENIDOS
3
2 TABLA DE FIGURAS
4
1. INTRODUCCIÓN
5
2. INTERFACE
6
2.1. BARRA DE MENÚ 2... !E"# $ARC%IV&' 2..2. !E"# $A")*ISIS' 2..+. !E"# $&PCI&"ES' 2..-. !E"# $AU/A' 2.2. INTERFAZ DE CÁLCULO 2.2.. CAPAS 2.2.2. CAR1AS 2.2.+. PU"T&S 2.3. RESULTADOS
6 ( ( , , 9 0 2 13
3 TEORÍA MULTICAPA ELÁSTICA
15
4 EEMPLO
1!
4.1 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA 4.2 SOLUCIÓN DEL PROBLEMA -.2. SISTE!A /E U"I/A/ES -.2.2 CAPAS -.2.+ CAR1AS -.2.- PU"T&S -.2.3 RESU*TA/&S 4.3 GUARDAR # E$PORTAR DATOS
1! 1" , 20 2 22
5 BIBLIOGRAFÍA
24
1 U,P ? PITRA ? (a+ammeU!R
T484 D; #I70R49
2
4I1URA . I"TER4A5 PRI"CIPA* 4I1URA 2. VISTA /E *A 7ARRA /E !E"# 4I1URA +. VISTA /E !E"# ARC%IV& 4I1URA -. VISTA /E !E"# A")*ISIS 4I1URA 3. VISTA /E !E"# /E &PCI&"ES 4I1URA 6. VISTA /E !E"# /E AU/A 4I1URA (. ES8UE!A 1E"ERA* /E *A I"TER4A5 /E C)*CU*& 4I1URA ,. C&"4I1URACI9" /E* SISTE!A /E !U*TICAPAS /E* PITRA PAVE 4I1URA . VE"TA"A /E I"TR&/UCCI9" /E /AT&S /E CAPAS 4I1URA 0. VE"TA"A /E I"TR&/UCCI9" /E /AT&S /E CAR1AS 4I1URA . VE"TA"A /E CA*CU*A/&RA /E CAR1A 4I1URA 2. VE"TA"A /E I"TR&/UCCI9" /E /AT&S /E PU"T&S 4I1URA +. VE"TA"A /E RESU*TA/&S 4I1URA -. ESTRUCTURA /E CAPAS /E* E:E!P*& 4I1URA 3. PU"T&S /E !E/IACI9" /E* E:E!P*& 4I1URA 6. VE"TA"A /E SISTE!A /E U"I/A/ES 4I1URA (. VE"TA"A /E CAPAS /E* E:E!P*& 4I1URA ,. VE"TA"A /E CAR1AS /E* E:E!P*& 4I1URA . VE"TA"A /E PU"T&S /E* E:E!P*& 4I1URA 20. VE"TA"A /E RESU*TA/&S /E* E:E!P*& 4I1URA 2. ARC%IV& /E SA*I/A E" 4&R!AT& CSV
1. INTR%D0CCIista de men, de a!uda
!ue+ta co+ las su)?seccio+es MA"udaKN a)re el me+8 de a"uda del pro#rama. MAcerca deKN desplie#a la i+formaci:+ de las aplicacio+es5 de los desarrolladores " de políticas del pro#rama. • •
U,P ? PITRA ? (a+ammeU!R
2
2.2. Interfa& de c-lculo (a i+terfa4 de clculo se compo+e de cuatro seccio+es pri+cipales5 de ellas so+ de datos de e+trada " u+a de resultados. E+ el si#uie+te mapa co+ceptual5 se muestra u+ resume+ del es;uema #e+eral ;ue compo+e la i+terfa4. P/ Ia Tt Ro AAss Pd Ae Ve En t .r 0a .d #igura $. ;s=uema general de la interfa& de c-lculo
U,P ? PITRA ? (a+ammeU!R
2
El PITRA PAVE resuel-e el sistema de capas elsticas i+clu"e+do todos los eleme+tos sistema de coorde+adas5 capas5 car#as5 pu+tos de medici:+/ de acuerdo a la co+fi#uraci:+ mostrada e+ la i#ura .
#igura (. Configuraci'n del sistema de multicapas del PITR4 P4>;
A co+ti+uaci:+ se detallara+ los datos de e+trada +ecesarios para poder reali4ar el clculo de las deformacio+es " esfuer4os e+ pa-ime+tos fle9i)les.
2.2.1. Capas El usuario i+troduce los datos de las capas a utili4ar co+ u+ mí+imo de & " u+ m9imo de @0 capas5 e+ la i#ura F se o)ser-a la -e+ta+a de i+troducci:+ de datos de las capas. (as capas se asi#+a+ de forma desce+de+te5 sie+do la primera la ms superficial " la ultima la ms profu+da. Para cada capa se de)e aentana de introducci'n de datos de cargas
#igura 11. >entana de calculadora de carga
2.2.3. Puntos E+ esta secci:+ se i+#resa+ los datos de locali4aci:+ de los pu+tos e+ los ;ue se reali4ara el a+lisis de esfuer4os " deformacio+es5 como se o)ser-a e+ la i#ura 1&5 do+de se i+dicara la ca+tidad de pu+tos ;ue se re;uiera+ " su u)icaci:+ e+ el espacio co+ las -aria)les M X N5 M Y N
U,P ? PITRA ? (a+ammeU!R
2
" M Z N e+ u+idades de metros o pul#adas. (a -aria)le M Z N de)e ser positi-a o +ula5 mie+tras ;ue las -aria)les M X N " M Y N +o tie+e+ restricci:+. Adicio+alme+te se tie+e la colum+a M!apa QN ;ue se acti-a al marcar el )ot:+ de MAsi#+ar capa Q a pu+tosN " permite determi+ar e+ cual capa se e+cue+tra cada pu+to5 se utili4a la co+-e+ci:+ Mma"or o i#ualN para determi+ar la u)icaci:+ de la capa5 por e2emplo si la capa 1 tie+e u+ espesor de & m5 la posici:+ & m perte+ecer a la capa 15 mie+tras ;ue el pu+to &5000001 m estar e+ la capa &. Adicio+alme+te se cue+ta co+ los si#uie+tes )oto+es de acceso rpido El )ot:+ de MAsi#+ar capa Q a pu+tosN5 asi#+a el +umero de capa a cada pu+to de medici:+. El )ot:+ de MA"uda de pu+tosN5 ;ue prese+ta i+formaci:+ resumida so)re la e+trada de cada pu+to. El )ot:+ de MRe-isar pu+tosN5 ;ue comprue)a ;ue todos los datos est3+ correctos. El )ot:+ de MEditar datos de e+tradaN5 permite modificar los datos.
#igura 12. >entana de introducci'n de datos de puntos
2.3. Resultados E+ la fi#ura 1 se o)ser-a la -e+ta+a de resultados5 e+ la ;ue se desple#ara la respuesta del pa-ime+to e+ cada u+o de los pu+tos i+dicados e+ la secci:+ de pu+tos5 la respuesta se acomoda e+ pesta0000 Pa " 0000 * &0000 * e+ cada lla+ta/. Solo se a+ali4ara+ & de @ lla+tas por simetría del pro)lema. Específicame+te se desea co+ocer las respuestas mec+icas e+ > pu+tos de)a2o de la primera car#a ? 1/ E+ la superficie ? &/ A la mitad de la primera capa ? / Al fi+al de la primera capa ? @/ A la mitad de la se#u+da capa ? '/ A la mitad de la tercera capa ? >/ Parte superior de la ultima capa Grficame+te se muestra+ e+ la i#ura 1'.
#igura 1. Puntos de medici'n del eemplo
2.2 9oluci'n del problema El flu2o de tra)a2o e+ PITRA PAVE -1.0 es )asta+te simple " se puede si+teti4ar e+ ' pasos 1/ Sistema de u+idades5 &/ !apas5 / !ar#as5 @/ Pu+tos " '/ Resultados5 los cuales se descri)e+ a co+ti+uaci:+ 2.2.1 9istema de unidades Por defecto PITRA PAVE a)re u+ arc$i-o e+ u+idades del Sistema I+ter+acio+al5 por lo ;ue las prefere+cias del sistema est+ e+ el sistema correcto5 e+ caso de utili4ar el Sistema I+#l3s se de)er seleccio+ar Marra de ,e+8N W MBpcio+esN W MSistema de U+idades arc$i-o/N W MSistema I+#l3s i+5 l)5 psi/N5 como se o)ser-a e+ la i#ura 1>5 las u+idades cam)iara+ i+mediatame+te despu3s de acti-ar la opci:+. U+a -e4 $ec$o esto de)e proceder a la i+troducci:+ de datos pre-iame+te mostrados5 para esto de)e de co+siderar siempre darle ME+terN e+ la 8ltima celda de las ta)las. 6e otra forma el pro#rama puede ;ue +o lea correctame+te los -alores. U,P ? PITRA ? (a+ammeU!R
2
#igura 1AA. >entana de sistema de unidades
2.2.2 Capas !omo se puede o)ser-ar e+ la i#ura 15 se sumi+istra+ todas las co+sta+tes para defi+ir las @ capas de la estructura.
#igura 1$$. >entana de capas del eemplo
2.2.3 Cargas Respecto a las car#as se de)e+ defi+ir & car#as de &0000 * " >0000 Pa cada u+a. Por la orie+taci:+ se#8+ la fi#ura + am)as car#as se u)icara+ e+ 0 m5 u+a e+ 0.@ m. Se puede U,P ? PITRA ? (a+ammeU!R
2
utili4ar la M!alculadora de car#aN para -erificar el radio5 el cual e+ este caso da a0.0F1' m. (os datos se de)er+ o)ser-ar como e+ la i #ura 1.
#igura 1((. >entana de cargas del eemplo
2.2." Puntos (os pu+tos fuero+ defi+idos #rficame+te e+ la i#ura 1'. !omo se desea+ o)te+er los pu+tos de)a2o de la primera car#a todos los pu+tos de)ería+ u)icarse e+ 0 m " 0 m5 -aria+do 8+icame+te el -alor 4 para ide+tificar la capa a la ;ue se e+cue+tra+. Se de)e asi#+ar el +8mero de capa a cada pu+to co+ el )ot:+ o desde la )arra de me+8 para re-isar ;ue todo est3 )ie+. (os datos de)er+ o)ser-arse como e+ la i#ura 1F.
U,P ? PITRA ? (a+ammeU!R
2
#igura 1)). >entana de puntos del eemplo
2.2. Resultados U+a -e4 ;ue se $a+ i+troducido todos los datos se puede proceder a reali4ar el clculo "a sea desde la Marra de ,e+8N o desde el )ot:+ N!alcularN/. Si todo est )ie+ proceder co+ el clculo " desple#ara u+ me+sa2e dicie+do MEl clculo se completoN. E+ caso co+trario desple#ara u+ me+sa2e de error " le i+dicara ;ue de)e corre#ir. U+a -e4 ;ue $a"a completado el clculo los datos se mostrara+ como se o)ser-a e+ la i#ura &0.
U,P ? PITRA ? (a+ammeU!R
2
#igura 2**. >entana de resultados del eemplo
Re-isa+do los resultados se puede+ apreciar al #u+os datos i+teresa+tes ? El esfuer4o -ertical !zz / de)a2o de la car#a se reduce alrededor de @ -eces tra-3s de ? ?
toda la estructura de pa-ime+to 'F0 * -s 1>10 */. Se o)ser-a ;ue el esfuer4o -ertical -a dismi+u"e+do a co+forme se -a ade+tra+do e+ la estructura. (a parte superior de la primera capa se e+cue+tra e+ compresi:+ !"" " !## so+ positi-os/5 mie+tras ;ue al fi+al de la primera capa " $asta la tercera capa se e+cue+tra e+ te+ci:+ !"" " !## so+ +e#ati-os/ " fi+alme+te la ultima capa -uel-e a estar e+
?
compresi:+. Similares a+lisis se puede+ $acer para otros compo+e+tes del esfuer4o5 de las deformacio+es " de las defle9io+es.
U,P ? PITRA ? (a+ammeU!R
2
2.3 7uardar ! eportar datos PITRA PAVE +o #uarda automticame+te los arc$i-os +o #e+era arc$i-os de salida/5 así ;ue de)e reali4arlo ma+ualme+te. Simpleme+te de)e seleccio+ar la opci:+ Marc$i-oN MGuardarN e i+dicar la ruta " el +om)re del arc$i-o5 e+ este caso se utili4o MPa-ela)XA!1N. PITRA PAVE a
View more...
Comments
