El cálculo de los ESALs (Ejes Equivalentes de 80 kN) es un paso fundamental en el diseño de pavimentos flexibles y rígidos según criterios de diseño normados local e internacionalmente. Este valor permite transformar el tránsito mixto real —compuesto por vehículos ligeros y pesados— en una cantidad equivalente de ejes estándar simples de 18 000 lb (80 kN), reflejando el efecto acumulativo del tráfico sobre la estructura del pavimento.
La Hoja Excel para Cálculo de ESALs facilita la determinación de los factores de equivalencia de carga (LEF) y la estimación de la carga total de diseño, considerando la composición vehicular, los volúmenes diarios, los periodos de diseño y las tasas de crecimiento del tránsito. En ese sentido, compartimos con la comunidad de planillas Excel para ingeniería Civil, esta planilla que les ayuda a calcular los ESALs (Ejes Equivalentes), la planilla fue realizada por Daniel Hurtado a quien damos todo el crédito respectivo.
Esta es una herramienta indispensable para ingenieros especializados en tráfico y transporte, diseñadores de pavimentos y estudiantes de ingeniería civil que buscan agilizar el proceso de cálculo de manera confiable y conforme a los estándares internacionales de diseño vial; primero daremos algunos conceptos y detalles, al final de la publicación encontrarán la hoja Excel.
Concepto de ESALs (Ejes Equivalentes)
Los ESALs (Equivalent Single Axle Loads) o Ejes Simples Equivalentes de 80 kN (18 Kips), representan una medida unificada del daño estructural que produce el tránsito vehicular sobre un pavimento, expresando las diferentes configuraciones y magnitudes de carga de los vehículos reales en términos de un eje estándar simple de 18 000 lb (80 kN).
El concepto fue introducido por la AASHTO Road Test, donde se determinó que el deterioro del pavimento no es lineal con respecto al peso de los ejes, sino que aumenta aproximadamente con la cuarta potencia de la carga aplicada. A partir de esta relación se desarrollaron los factores de equivalencia de carga (LEF – Load Equivalency Factors), que permiten convertir cada tipo de eje (simple, tándem, trídem, etc.) y cada categoría vehicular en su equivalente de daño al eje estándar.
En la práctica, los ESALs totales acumulados a lo largo del periodo de diseño constituyen la demanda de tránsito de diseño empleada en el Método AASHTO y otros métodos modernos de diseño de pavimentos. Este valor resume el efecto combinado del volumen de tráfico, su composición por tipo de vehículo, la distribución de cargas por eje y el crecimiento proyectado del tránsito, permitiendo diseñar una estructura de pavimento con vida útil y desempeño adecuados.
Pasos para Calcular Ejes Equivalentes con la Planilla Excel
Este documento Excel cuenta con nueve hojas de cálculo que siguen un orden correlativo los datos se ingresan en las celdas de color de fondo verde, en la portada principal se las menciona como pasos o instrucciones a seguir, las detallamos de forma sucinta continuación:
1. Definiciones
En este punto se ingresan las características del proyecto carretero (Longitud, Número de Carriles, Periodo de Diseño, Tipo de Pavimento, etc.)
2. Datos TPDA (Trafico promedio diario anual) Mixto SNC
En este punto se ingresan los datos históricos del tráfico promedio diario anual TPDA y su composición, deben tomar en cuenta que estos son diferentes para cada proyecto.
3. Cálculo del tránsito mixto
En está hoja se consigna el TPDA en ejes mixtos para cada clase de vehículos por año, de igual manera estos provienen del estudio de tráfico (diferente para cada proyecto)
4. Clases de vehículos del SNC (Servicio Nacional de Caminos)
Aquí encontraran las configuraciones de carga, tipo de eje y clase de vehículos del aforo vehicular realizado.
5. LEF (Factor de carga equivalente) Eje Pavimento Rígido y 6. LEF (Factor de carga equivalente) Eje Pavimento Flexible
En los puntos 5 y 6 se realiza el cálculo del LEF (load equivalency factor), para cada tipo de eje en pavimento flexible y pavimento rígido respectivamente.
7. LEF (Factor de carga equivalente) Vehículos Pavimento Rígido y flexible
Aquí se realiza el cálculo de ESALs para cada clase de vehículo en pavimento flexible y pavimento rígido.
8. ESALs Rígido y 9. ESALs Flexible
En estas hojas de cálculo se obtiene el cálculo de ESALs (Ejes Equivalentes) para pavimento flexible y rígido.
Nota. Deben tomar en cuenta que los cálculos de ESALs (Ejes equivalentes) se realizan a partir de los datos obtenidos de un estudio de tráfico realizado para un proyecto en particular.
Descarga el Excel para Cálculo de Ejes Equivalentes
El archivo Excel para Cálculo de ESALs (Ejes Equivalentes) ha sido desarrollado para facilitar el análisis del tránsito de diseño en proyectos viales, permitiendo estimar los ejes equivalentes acumulados (ESALs). Su estructura automatizada incluye tablas de clasificación vehicular, factores de equivalencia de carga y proyecciones de crecimiento anual, optimizando el proceso de evaluación de la demanda de tráfico.
Esta herramienta es especialmente útil para ingenieros de transporte, proyectistas de pavimentos, supervisores y estudiantes de ingeniería civil, que requieren una metodología confiable para convertir el tránsito real en ejes equivalentes normalizados; a continuación, podrán: Descargar Hoja Excel para Cálculo de ESALs (Ejes Equivalentes)
Espero les sirva esta planilla Excel para Cálculo de ESALs, no olviden compartir nuestras publicaciones, agradecemos a la persona que nos envió este contenido y damos todo el crédito al autor…Saludos a toda la comunidad de Ingeniería civil.