ESFUERZOS VERTICALES

Los esfuerzos verticales se transmiten por las ruedas de los vehículos y resultan primordialmente de la carga estática de estos. Se debe considerar entonces, que los esfuerzos verticales pueden ser debidos a la vía como a los vehículos. Estas cargas verticales en movimiento pueden sufrir un incremento por las siguientes causas, atribuibles al vehículo en circulación como a la vía misma:

 Variación entre la repartición del peso entre los ejes debido, a desnivelaciones normales o accidentales de los rieles, y la defectuosa regulación de los muelles de suspensión de las locomotoras y vehículos.
 Los efectos de las oscilaciones de la masa suspendida sobre los resortes de suspensión.
 La acción de la componente vertical del esfuerzo oblicuo de las vías en las locomotoras dotadas de esta clase de transmisión.
 La desigual repartición en las curvas del peso de un eje entre ambas ruedas del mismo.
 Los defectos del material móvil, especialmente de las ruedas que si presentan plano de ovalación, producen un martilleo sobre los rieles.

Los rieles en general resisten fácilmente a estos esfuerzos de flexión por las cargas verticales en el intervalo de dos durmientes consecutivos, pero su trabajo puede aumentar considerablemente por un durmiente suelto o mal bateado, llegando a duplicarse la luz del vano normal entre durmientes. Así la resistencia de los rieles depende no solo de su sección y calidad si no de las características y resistencia de los demás elementos que constituyen la vía.

Así mismo, los durmientes soportan esfuerzos generalmente pequeños debido a que sus dimensiones transversales o secciones, se encuentran previstas con amplitud.

El balasto es el elemento más sensible de la vía a los esfuerzos verticales. Su debilidad puede acarrear consecuencias desastrosas para los demás elementos de la vía. La resistencia del balasto depende en general del grado de cohesión que bajo los durmientes se obtiene mediante el bateo. Si esta cohesión fuera deficiente provocaría una disminución de la resistencia del balasto produciendo el hundimiento de la vía en forma ondulatoria, como se muestra en la figura 5.1, originando fuerzas de abajo hacia arriba, provocando aflojamiento en los puntos de sujeción.

Se debe tener en cuenta que, los esfuerzos verticales producidos por las cargas estáticas, son menores a los que realmente se producen debido al efecto dinámico de las cargas de los vehículos en movimiento. Por tal motivo, los esfuerzos o cargas a los que esta sometida la vía deben ser afectados mediante un coeficiente de mayoración, que será calculado en el apartado 5.8.1.