Una “Losa de Drenaje” es una alcantarilla que permite el flujo de los escurrimientos transversales a un camino o cuerpo carretero. Esta estructura está formada por dos estribos donde se apoya una losa de concreto reforzado.
Los estribos son las estructuras que dan soporte a la losa. Estas estructuras se encargan de recibir las cargas provocadas por el peso propio de la losa, el peso del terraplén y la acción de la carga viva producida por el paso de los automóviles de acuerdo con la normativa mexicana.
Los estribos desempeñan una función muy importante; ya que se encargan de transmitir las acciones al suelo de apoyo. Las dimensiones de los estribos deben ser las adecuadas para poder soportar el empuje del relleno; así como las fuerzas que actúan axialmente sobre el coronamiento de los mismos.
El diseño básico de los estribos es similar a como se diseñaría un muro de contención. Se debe realizar un análisis de la magnitud de las fuerzas y sus líneas de acción para poder conocer el momento resultante.
Es imprescindible evitar que los estribos fallen por volteo y deslizamiento; para esto se deben proponer las dimensiones adecuadas para garantizar que los esfuerzos generados en la cimentación no sobrepasen la resistencia del suelo.
Por otro lado, se debe tener en consideración que algunos tipos de suelo no cuentan con la capacidad de carga necesaria para las losas de concreto; y se desea evitar sobredimensionar los estribos, ya que la obra no sería funcional y se elevarían los costos. En estos casos se propone un mejoramiento del suelo para elevar su resistencia utilizando geosintéticos por ejemplo.
Actualmente los estribos se construyen con concreto f’c=150 kg/cm2. Se debe evitar que el concreto sobrepase sus límites a compresión y tensión.
Para estribos que sobrepasan los dos metros de altura, se recomienda proyectarlos con armado por temperatura. A continuación se presenta un ejemplo de la sección transversal de un estribo y sus dimensiones correspondientes.
Donde:
ae= Ancho de coronamiento del estribo.
h’= Altura del estribo sin contar la altura del escarpio o escalón.
Pz= Altura de escarpio.
P’z= Altura de cimentación.
H= Altura total del estribo= h’+Pz+P’z.
b= Base intermedia del estribo.
V1=Volado Izquierdo (Externo) del estribo.
V2=Volado Derecho (Interno) del estribo.
Te=Prolongación horizontal del talud interno del estribo = 0.1
Se presentará estribo tipo I solo cuando se tenga el caso en que b=ae+Te, en cualquier otra circunstancia se tendrá estribo tipo II.
Para facilitar la propuesta de las dimensiones y cumplir con las especificaciones de carga y coeficientes de seguridad, a continuación se presenta una herramienta de libre para cumplir con dichos propósitos. Está aplicación está programada en VBA por lo que solo es necesario contar con Microsoft Excel Instalado para poder utilizarla.
Una vez rellenado el formulario con los valores correspondientes a la Losa; la corona del camino y el colchón sobre la losa, es necesario proponer las dimensiones correspondientes al estribo para finalmente llevar a cabo su cálculo. La aplicación se puede descargar en el enlace siguiente:
Cualquier duda, recomendación o comentario respecto a la aplicación ponerse en contacto con hydrowaysmx@gmail.com