Cálculo de Deflexiones en la Viga Benkelman

Cálculo de Deflexiones en la Viga Benkelman: La viga Benkelman es un dispositivo utilizado para medir las deflexiones en pavimentos y determinar su capacidad estructural. Consiste en una viga metálica de sección transversal conocida, generalmente tipo I, que se ubica transversalmente en el pavimento y se aplican cargas puntuales mediante gatas hidráulicas para provocar deflexiones.

Al medir los valores de carga aplicada y la deflexión resultante en la viga, se pueden obtener parámetros importantes del pavimento como el módulo de elasticidad y la capacidad de carga admisible antes de que ocurra una falla estructural.

Cálculo de Deflexiones en la Viga Benkelman

La viga Benkelman es un dispositivo utilizado para medir la deflexión de una superficie, como un pavimento. Esta deflexión es un indicador del comportamiento elástico del pavimento bajo una carga de tráfico. A continuación, se presenta un análisis detallado del cálculo de las deflexiones en la viga Benkelman. Cálculo de Deflexiones en la Viga Benkelman

Principio de Funcionamiento

La viga Benkelman se basa en el principio de la palanca. Una carga se aplica en un extremo de la viga y la deflexión resultante se mide en el otro extremo. La relación entre la carga aplicada y la deflexión medida se utiliza para calcular la rigidez del pavimento.

Cálculo de Deflexiones en la Viga Benkelman

Procedimiento de Cálculo de deflexiones en la viga Benkelman

Con base en la teoría de elasticidad de vigas y considerando las condiciones de apoyo de los extremos sobre el pavimento, se puede derivar una expresión matemática que relaciona la carga (P), la deflexión medida (Δ), la longitud de la viga (L) y su rigidez (EI).

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Esta ecuación permite mediante una regresión lineal hallar los valores de módulo de elasticidad (E) y el momento de inercia (I) equivalente del conjunto viga-pavimento. Conocer estos parámetros resulta indispensable para caracterizar la capacidad estructural del pavimento ante cargas de tránsito.

El cálculo de la deflexión en la viga Benkelman implica los siguientes pasos:

  1. Aplicación de la Carga: Se aplica una carga estándar en un extremo de la viga. Esta carga puede ser el peso de un vehículo de prueba.
  2. Medición de la Deflexión: Se mide la deflexión en el extremo opuesto de la viga utilizando un dial de medición.
  3. Cálculo de la Deflexión: La deflexión del pavimento se calcula utilizando la fórmula:

    donde:

    • es la deflexión del pavimento,
    • es la deflexión medida en la viga,
    • es la longitud total de la viga, y
    • es la distancia desde el punto de aplicación de la carga hasta el punto de medición de la deflexión.

Consideraciones Importantes

Es importante tener en cuenta que la precisión de los resultados depende de varios factores, incluyendo la calibración correcta de la viga Benkelman, la uniformidad de la carga aplicada y las condiciones del pavimento. Además, los resultados deben interpretarse en el contexto de las condiciones específicas del sitio, como el tipo de pavimento, las condiciones climáticas y el volumen de tráfico.

Conclusión

📢 El cálculo de las deflexiones en la viga Benkelman es un procedimiento técnico que proporciona información valiosa sobre el comportamiento elástico de los pavimentos. Esta información puede utilizarse para diseñar pavimentos más duraderos y eficientes, lo que a su vez puede resultar en ahorros significativos en términos de costos de mantenimiento y reparación. Sin embargo, es esencial que estos cálculos se realicen correctamente y se interpreten en el contexto adecuado para garantizar la precisión y utilidad de los resultados.

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