Como se menciono anteriormente, el espesor del balasto tiene influencia en la rigidez de la vía, ya que cuanto mayor es la altura del balasto, tanto más es la elasticidad de la vía. Para la relación con la rigidez se debe conocer la tensión máxima en la base del durmiente, que es la carga que soporta inmediatamente el balasto utilizando la ecuación [6.9]. La plataforma, soporte de la superestructura de la vía, considera una tensión admisible propuesta en la ecuación [6.10], que evalúa la carga por unidad de área producida por el número de ciclos de carga a la que esta se encuentra sometida.
Donde:
Padm = Esfuerzo de tensión admisible en la plataforma [Kg/cm2].
Q = Carga por rueda [Kg].
U = Módulo de vía [Kg/cm2].
E = Modulo de elasticidad [Kg/cm2].
I = Momento de inercia del riel [cm4].
F = Área que soporta el peso de una rueda [cm2].
d = Tensión en la base del durmiente [Kg/mm2].
Ed = Módulo de elasticidad dinámico de la plataforma [Kg/cm2].
n= Número de ciclos de repetición de la carga. Generalmente se maneja un valor de 2.0E6 para los ciclos de carga de la rueda.
Para el cálculo del espesor de balasto el Ingeniero Fox, elaboró mediante ensayos de laboratorio un método que relaciona la altura o espesor de balasto con la razón entre los módulos elásticos de la plataforma y del balasto con la razón de las tensiones admisibles del balasto y de la plataforma. Esto implica que las características portantes de la infraestructura tienen un papel muy importante en la altura de balasto necesaria para soportar las cargas dinámicas producidas por el movimiento de los trenes sobre la superestructura. En la figura 6.5, se ilustra el ábaco propuesto por Fox para el cálculo de la altura de balasto. El cálculo se realiza mediante el tanteo de la altura de balasto, asumiendo un espesor de balasto, para luego calcular la tensión admisible de soporte de la infraestructura.
Donde:
Padm = Esfuerzo de tensión admisible en la plataforma [Kg/cm2].
Q = Carga por rueda [Kg].
U = Módulo de vía [Kg/cm2].
E = Modulo de elasticidad [Kg/cm2].
I = Momento de inercia del riel [cm4].
F = Área que soporta el peso de una rueda [cm2].
d = Tensión en la base del durmiente [Kg/mm2].
Ed = Módulo de elasticidad dinámico de la plataforma [Kg/cm2].
n= Número de ciclos de repetición de la carga. Generalmente se maneja un valor de 2.0E6 para los ciclos de carga de la rueda.
Para el cálculo del espesor de balasto el Ingeniero Fox, elaboró mediante ensayos de laboratorio un método que relaciona la altura o espesor de balasto con la razón entre los módulos elásticos de la plataforma y del balasto con la razón de las tensiones admisibles del balasto y de la plataforma. Esto implica que las características portantes de la infraestructura tienen un papel muy importante en la altura de balasto necesaria para soportar las cargas dinámicas producidas por el movimiento de los trenes sobre la superestructura. En la figura 6.5, se ilustra el ábaco propuesto por Fox para el cálculo de la altura de balasto. El cálculo se realiza mediante el tanteo de la altura de balasto, asumiendo un espesor de balasto, para luego calcular la tensión admisible de soporte de la infraestructura.
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