Salazar estrada FátimaSolano Vargas Diego

Oroz Merino Luis

06/12/2013

2013

Informe estáticaDiseño de puentes por armadura

INDICE:

Introducción ………………………………………………………………….(3)Resumen………………………………………………………………………..(4)Objetivos………………………………………………………………………..(5)Marco Teórico………………………………………………………………..(5)

Fuerza Compresión Tracción Puentes

Tipos de puente Eficiencia Fallas de un puente

Materiales………………………………………………………………………(9)Procedimiento………………………………………………………………..(9)Datos Experimentales…………………………………………………….(10)(Información manual)Conclusiones ………………………………………………………………….(11)Anexos……………………………………………………………………………..(12)

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INTRODUCCION:

En general el tema de puentes es de interés para todos los alumnos de ingeniería civil. Se trata de la aplicación de los conocimientos adquiridos en los cursos de resistencias de materiales, concreto armado y específicamente en el análisis de estructuras. Se estudian en él conocimientos que no solo se aplican en la construcción de puentes sino en muchas otras estructuras.

La idea del puente es tan primitiva como el hombre; al llegar a un curso de agua o una quebrada nace inmediatamente la idea de valerse de algún elemento que permita cruzarlo, el puente más primitivo que existe es el conocido ejemplo del puente de monos en el cual una cadena de estos animales se balancean hasta alcanzar una rama de la varilla opuesta pasando el resto de los ani-males por el puente así formado. La idea del hombre de colocar troncos de árboles o grandes pie-dras de los sitios estrechos de las quebradas, es lo más primitivo que se conoce.

En estas épocas se intensifican el desarrollo de la técnica de dos aspectos: el diseño y la construc -ción. Aparecen además nuevos materiales de incalculable valor para la conquista de mayores lu-ces: El acero y el hormigón armado, estos dos materiales han desplazado casi por completo a las construcciones de albañilería y de manera absoluta a las de fierro fundido.

Hoy en día, el análisis de una estructura se ha tornado muy analítico y exacto, debido a la rigurosi-dad que exige diseñar un puente; es por eso que el estudio del análisis de estructuras se basa en conocimientos de la física, matemática y específicamente estática, aplicando varios leyes de equi-librio para así poder determinar un balance entre la carga y la resistencia de la estructura formada únicamente por armaduras.

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Resumen.

En el siguiente informe se tratara de predecir la carga máxima que resistirá un prototipo de puente, compuesto por palos de helado, esto se lograra utilizando básicamente lo aprendido en el curso de Estática, que refiere al análisis de armaduras con el método de los nudos utilizando la tercera ley de newton.Se determinara cual es el miembro que fallara al exponer el puente a una sobrecarga mayor al que se determinó, mas no se lo demostrara experimentalmente, debido a la insu-ficiencia de herramientas y equipos que permitan demostrar las hipótesis planteadas de forma experimental.

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OBJETIVOS:

General:

Realizar los cálculos respectivos en todos los elementos y establecer si están en compresión o tensión.

Específico:

Seleccionar un diseño de armadura

Considerar el peso a soportar de la estructura y multiplicar por un factor de seguridad 0.7.

MARCO TEORICO:

Conocimientos previos.

Fuerza:

Se denomina fuerza a cada una de las acciones mecánicas que se producen entre los cuerpos. Una fuerza se caracteriza por:

• Su punto de aplicación sobre el cuerpo• Su dirección o línea de acción• Su sentido, que puede ser en cualquiera de los dos opuestos que define la línea de ac-ción• Su magnitud que indica la intensidad de la misma.

Las fuerzas que pueden actuar sobre un cuerpo se clasifican en fuerzas de volumen y fuerzas de superficie.

Compresión.

Las deformaciones provocadas por la compresión son de sentido contrario a las produci-das por tracción, hay un acortartamiento en la dirección de la aplicación de la carga y un ensanchamiento perpendicular a esta dirección, esto debido a que la cantidad de masa del cuerpo no varía. Las solicitaciones normales son aquellas fuerzas que actúan de for-ma perpendicular a la sección; por lo tanto, la compresión es una solicitación normal a la sección ya que en las estructuras de compresión dominante la forma de la estructura coin-cide con el camino de las cargas hacia los apoyos, de esta forma, las solicitaciones ac-túan de forma perpendicular provocando que las secciones tienden a acercarse y apretar-se.

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Tracción o tensión .

Se define la tensión como el cociente entre la fuerza aplicada y la superficie sobre la cual se aplica.Las tensiones en los puntos interiores de un cuerpo son debidas a las fuerzas internas que aparecen para compensar las fuerzas externas y mantener la cohesión del sólido.En el análisis general de una pieza deformable, se define la tensión en un punto P asocia-da a un plano p determinado que pasa por dicho punto como el vector:siendo DF la resultante de las fuerzas internas sobre una pequeña área DA, definida en los alrededores de P y contenida en el plano p.

Puente:

Un puente es una construcción que permite salvar un accidente geográfico como un río, un cañón, un valle, un camino, una vía férrea, un cuerpo de agua o cualquier otro obstá-culo físico. El diseño de cada puente varía dependiendo de su función y la naturaleza del terreno sobre el que se construye.

Su proyecto y su cálculo pertenecen a la ingeniería estructural, siendo numerosos los ti-pos de diseños que se han aplicado a lo largo de la historia, influidos por los materiales disponibles, las técnicas desarrolladas y las consideraciones económicas, entre otros fac-tores. Al momento de analizar el diseño de un puente, la calidad del suelo o roca donde habrá de apoyarse y el régimen del río por encima del que cruza son de suma importancia para garantizar la vida del mismo.

Tipos de puente:

Diferentes tipos de puente:Son 5 principales-

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Eficiencia:

Puentes de arco Puentes de cuerda

La eficiencia estructural de un puente puede ser considerada como el radio de carga so-portada por el peso del puente, dado un determinado conjunto de materiales. En un desa-fío común, algunos estudiantes son divididos en grupos y reciben cierta cantidad de palos de madera, una distancia para construir y pegamento, y después les piden que constru-yan un puente que será puesto a prueba hasta destruirlo, agregando progresivamente carga en su centro. El puente que resista la mayor carga es el más eficiente. Una medi-ción más formal de este ejercicio es pesar el puente completado en lugar de medir una cantidad arreglada de materiales proporcionados y determinar el múltiplo de este peso que el puente puede soportar, una prueba que enfatiza la economía de los materiales y la eficiencia de las ensambladuras con pegamento.

La eficiencia económica de un puente depende del sitio y tráfico, el radio de ahorros por tener el puente (en lugar de, por ejemplo, untransbordador, o una ruta más larga) compa-rado con su costo. El costo de su vida está compuesto de materiales, mano de obra, ma-quinaria, ingeniería, costo del dinero, seguro, mantenimiento, renovación y, finalmente, demolición y eliminación de sus asociados, reciclado y reemplazamiento, menos el valor de chatarra y reutilización de sus componentes. Los puentes que emplean sólo compre-sión, son relativamente ineficientes estructuralmente, pero pueden ser altamente eficien-tes económicamente donde los materiales necesarios están disponibles cerca del sitio y el costo de la mano de obra es bajo. Para puentes de tamaño medio, los apuntalados o de vigas suelen ser los más económicos, mientras que en algunos casos, la apariencia del puente puede ser más importante que su eficiencia de costo. Los puentes más grandes generalmente deben construirse suspendidos.

Fallas en un puente:

Fallo debido a corrosión,

Fatiga de los materiales,

Viento,

Diseño estructural inadecuado,

Terremotos,

Procedimiento inadecuado de construcción,

Sobrecarga o impacto de embarcaciones,

Materiales defectuosos.

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MATERIALES:

Palitos de madera(paletas de helado) Madera valsa Pegamento. Latas. Pabilo Soporto Elemento de peso P

PROCEDIMIENTO:

1. Formamos los miembros con la madera balsa de 30 centímetros cada uno.2. Llevamos a un estudio de compresión los miembros más largos para determinar

su resistencia.3. Los unimos con el pegamento, formando la estructura del puente de tipo Apuntala-

do (el cual está formado por fuerzas de compresión - tracción o ambos) de 42 miembros formando formas triangulares y 24 nudos .

4. Teniendo la estructura, la forramos con las paletitas de helado (dos capas).5. Determinamos las fuerzas en cada uno de los miembros según los datos obteni-

dos en el estudio de compresión.6. Determinamos carga máxima.

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DATOS EXPERIMENTA-LES.

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CONCLUCIONES:

General:

Se logra determinar las fuerzas de los miembros, identificando si están en compre-sión o tracción y los miembros de carga cero.

Específicos:

Tomamos la decisión de elaborar un prototipo de puente Apuntalado con formas triangulares, para aplicar nudos.

Se aplicó el factor de 0.7 para aumentar la seguridad al someter la carga.

BIBLIOGRAFIA:

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ANEXOS:

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