diseño de pavimentos uancv 2018-I

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UNIVERSIDAD ANDINA “NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ”

FACULTAD DE

FACULTAD DE INGENIERÍAS Y CIENCIAS PURASINGENIERÍAS Y CIENCIAS PURAS

ESCUE

ESCUELA LA PROFEPROFESIONAL DESIONAL DE INGENIERÍA CIVILINGENIERÍA CIVIL

S Í L A B O

ASIGNA

ASIGNA TURATURA

““

_{DISEÑO DE PAVIMENTOS}

”” SEMESTRE DE ESTUDIOS SEMESTRE DE ESTUDIOS

“VIII”

SEMESTRE ACADÉMICO SEMESTRE ACADÉMICO 2018 – II 2018 – II DOCENTES DOCENTES

Ing. Wilfredo David Supo Pacori

Ing. Wilfredo David Supo Pacori (Sede Central)

(Sede Central)

Mgtr. José Antonio Paredes Vera (Sede

Mgtr. José Antonio Paredes Vera (Sede Central)

Central)

Mgtr. Mariano Roberto García Loayza (Filial

Mgtr. Mariano Roberto García Loayza (Filial Puno)

Puno)

Ing. Gerardo William Pari Quispe (Filial Arequipa)

JULI

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S Í L A B O 2 0 1 8 _- 2

I. DATOS GENERALES:

1.1. ASIGNATURA : Diseño de Pavimentos

1.2. CÓDIGO DE LA ASIGNATURA : 02B52

1.3. N° DE CRÉDITOS : 04

1.4. REQUISITO :

1.5. FACULTAD : Ingenierías y Ciencias Puras

1.6. ESCUELA PROFESIONAL : Ingeniería Civil

1.7. TIPO DE ESTUDIOS : Rígido

1.8 SEMESTRE ACADÉMICO : 2018-2 SECCIÓN(ES): VIII - A, B, C

1.9. HORAS SEMANALES : TEÓRICAS: 2 PRÁCTICAS: 4 TOTAL: 6

1.10. DURACIÓN DE ASIGNATURA : N° SEMANAS : 17 Del: 27/08/18 Al: 21/12/2018

1.11. TURNO DE ESTUDIO : MAÑANA: TARDE: X NOCHE: X

1.12. EQUIPO DOCENTE - 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]

II. 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:

VICERRECTORADO ACADÉMICO

UNIDAD DE MEDICIÓN DE CALIDAD ACADÉMICA, ACREDITACIÓN Y MEJORA CONTÍNUA

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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 _CONCEPTUAL _{PROCEDIMENTAL} _PRODUCTO

1º Conceptos básicos. - Definición

- Clasificación de pavimentos

Explica los conceptos básicos y términos relacionados a la ingeniería de pavimentos. - Responde correctamente el cuestionario de preguntas correspondiente a la unidad. 2º - Componentes estructurales (subestructura / estructura) - Comportamiento estructural

Entiende cómo se determina la respuesta y el comportamiento estructural de los pavimentos.

3º - Variables de diseño - Métodos de diseño

- Software de análisis y diseño de pavimentos

Identifica las variables de diseño de pavimentos, reconoce los métodos

de diseño.

4º - Normatividad relacionada a la

gestión de infraestructura vial Explica las normas de gestión deinfraestructura 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.

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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.

- 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

5º Identifica las variables de diseño estructural de pavimentos:

- Tráfico y carga - Ambiente - Materiales - Criterios de falla.

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. 6º Tráfico y carga - Cantidad de vehículos - Tipo de vehículos, DS Nº058-2003-MTC - 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.

Aplica el procedimiento para determinar la variable tráfico y carga, según AASHTO, MTC y Asphalt Institute.

7º Caracterización de la subrasante con fines de diseño

- Ensayos: Módulo resiliente, CBR (laboratorio, in situ), módulo de reacción (k)

Determina los valores de CBR de laboratorio, CBR in situ, Módulo resiliente y módulo de reacción de suelos de subrasante.

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 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.

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V.1.UNIDAD DIDÁCTICA N° 03:

TÍTULO:“ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS”

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.

- 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.

9º Introducción, definición de: - Comportamiento estructural de

pavimentos

- Análisis estructural de pavimentos

Metodología mecanicista para el análisis estructural de pavimentos flexibles

- Solución por gráficos

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 - Presenta el solucionario a ejercicios tipo de respuesta estructural en pavimentos flexibles y rígidos, utilizando los procedimientos manual, gráfico y asistido por computador.

10º - Solución por fórmulas en el eje de simetría

- Solución por software especializado (Kenlayer, Bisar 3.0, Depav)

Aplica el procedimiento por fórmulas en el eje de simetría y los programas especializados Kenlayer,

Bisar 3.0, Depav

11º Metodología mecanicista para el análisis estructural de pavimentos rígidos

Esfuerzos por curvado y alabeo

- Flexión en placa infinita

- Esfuerzos de curvado en placa finita

Aplica la metodología mecanicista para el análisis estructural de pavimentos rígidos.

Calcula esfuerzos por curvado en losas de concreto

12º Esfuerzos y deflexión debido a las cargas aplicadas en losas de concreto

- Centro, borde y esquina de losas de concreto

- Solución por software especializado (Kenslab, EverFE)

Calcula esfuerzos y deflexión por carga en losas de concreto en centro, borde y esquina.

Utiliza el 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

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TÍTULO:“DISEÑO DE PAVIMENTOS”

Diseña estructuras de pavimentos asfálticos, de concreto hidráulico y articulados aplicando normatividad y métodos actualizados, valida sus diseños mediante métodos mecanicistas asistidos por computador.

- 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.

13º - Método AASHTO para diseño de pavimentos flexibles.

o Generalidades, evolución, el

futuro.

o Ecuación general de diseño

AASHTO ‘93 o Confiabilidad, serviciabilidad, efectos ambientales, coeficiente de capa, coeficiente de drenaje. o Solución de la ecuación

general por Nomograma 10, por tanteos, despejando SN.

o Cálculo de espesores.

- Método MTC

o Características

o Catálogo de estructuras o Cálculo de espesores

Calcula espesores y establece la calidad de los materiales por cada capa componente de la estructura de pavimento flexible. - 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. 14º - Modelado de estructuras de pavimento flexible o Kenlayer o Bisar 3.0 o Depav - Respuesta estructural o Esfuerzos, deformaciones y deflexión admisibles. o Esfuerzos, deformaciones y

deflexión de trabajo, en puntos críticos de la estructura.

Verifica el diseño de estructuras de pavimento flexible por métodos

mecanicistas.

15º - Método AASHTO para diseño de pavimentos rígidos.

o Generalidades

o Ecuación general de diseño

AASHTO ‘93

o Confiabilidad, serviciabilidad,

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.

Calcula el espesor de la losa de concreto y establece la calidad de los materiales por cada capa componente de la estructura de pavimento de concreto hidráulico.

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16º - Procedimiento del MTC.

o Ambiente, tráfico,

subrasante, materiales del pavimento.

- Procedimiento del ASCE para pavimentos intertrabados.

o Período de diseño,

confiabilidad, tráfico de diseño.

Calcula espesores y establece la calidad de los materiales por cada capa componente de la estructura de pavimento articulado.

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. VI.2. Técnicas:

Expositivo/lección magistral

Resolución de ejercicios y problemas Aprendizaje Basado en problemas (ABP) VI.3. Procedimientos:

Expositivo/lección magistral

Temporalización Tareas del profesor Tareas de los alumnos Antes de impartir

una clase

- Seleccionar objetivos y contenidos. - Preparar la exposición.

- Decidir estrategias a utilizar. - Planificar actividades.

- Repasar conocimientos. - Realizar actividades previas. - Preparar materiales de clase.

Durante la ejecución

- Transmitir la información.

- Explicar con claridad los contenidos. - Mantener la atención.

- Ejecutar actividades.

- Facilitar la participación/ utilización eficaz de preguntas.

- Escuchar y tomar notas. - Contrastar la información. - Generar ideas propias. - Realizar actividades.

Después de una clase

- Refuerzo del aprendizaje mediante tutorías.

- Evaluar los aprendizajes. - Evaluar las lecciones. - Proponer mejoras.

- 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.

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- 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:

Expositivo/Lección Magistral Recursos Físicos Recursos Audiovisuales Documentos escritos Participación del alumnado - Aulas. - Mobiliario. - Equipamiento. - Pizarra. - Video. - Retroproyector. - Internet. - Diapositivas. - Libros. - Artículos. - Apuntes. - Notas de clase. - Preguntas. - Presentaciones. - Trabajos en grupo.

Resolución de ejercicios y problemas Recursos Físicos Documentos escritos Otros recursos - Aulas. - Mobiliario. - Equipamiento. - Libros/Artículos. - Apuntes. - Notas de clase. - Material de laboratorio. - Programas informáticos.

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 : Promedio final PP : Promedio parcial

C : Evaluación de la parte conceptual P : Evaluación de la parte procedimental A : Evaluación de la parte actitudinal

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• 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 Jueves Viernes 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 VIII A, B

SEDE CENTRAL TURNO: TARDE

Hora Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes 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

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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

……….……… Mgtr. José Antonio Paredes Vera

CIP Nº 62794 DOCENTE – SEDE CENTRAL

……….……… Ing. Mariano Roberto García Loayza

CIP Nº 26223 DOCENTE – FILIAL PUNO

……….……… Ing. Gerardo William Pari Quispe

CIP Nº 83921

DOCENTE – FILIAL AREQUIPA

V° B° ……… DECANO DE FACULTAD

V° B° ……… DIRECTOR DE ESCUELA