Avance Puente.docx

1. INTRODUCCIÓN 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. En épocas anteriores se intensifican el desarrollo de la técnica de dos aspectos: el diseño y la construcción. Aparecen además nuevos materiales de incalculable valor para la conquista de mayores luces: 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 rigurosidad 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 varias leyes de equilibrio para así poder determinar un balance entre la carga y la resistencia de la estructura formada únicamente por armaduras. El proyecto de investigación del puente de palitos de helado tiene como finalidad resistir cargas axiales, el diseño del puente tendrá una forma del tipo armadura los cuales sus materiales serán analizados y comparados para ver la resistencia.

2. OBJETIVOS 2.1.

OBJETIVOS GENERALES 

2.2.

Diseñar la armadura de un puente de palitos de madera (helado). OBJETIVOS ESPECÍFICOS



Elaborar un diseño estructural resistente.



Elaborar una estructura con un peso máximo de 2000 g.



Esperar que el diseño soporte una carga máxima de 150 kg.



Interpretar los resultados obtenidos para una mejora continua.

3. MARCO TEÓRICO 3.1.

Conceptos Generales

3.1.1. Definición de 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 acción y 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. 3.1.2. Fuerza de compresión El esfuerzo de compresión es la resultante de las tensiones o presiones que existen dentro de un sólido deformable o medio continuo, caracterizada porque tiende a una reducción de volumen del cuerpo, y a un acortamiento del cuerpo en determinada dirección. Las deformaciones provocadas por la compresión son de sentido contrario a las producidas por la tracción. 3.1.3. Fuerza de tracción El esfuerzo interno a que está sometido un cuerpo por la aplicación de dos fuerzas que actúan en sentido opuesto, y tienden a estirarlo. Se considera que las tensiones que tiene cualquier sección perpendicular a dichas fuerzas son normales a esa sección, y poseen sentidos opuestos a las fuerzas que intentan alargar el cuerpo.

3.1.4. Flexión de vigas Debido a la continuidad de la viga en los apoyos, la rotación por ambos lados debe ser la misma:

3.1.5. Definición de un Puente El término puente, se utiliza para describir a las estructuras viales, con trazado por encima de la superficie, que permiten vencer obstáculos naturales como ríos, quebradas, hondonadas, canales, entrantes de mar, estrechos de mar, lagos, etc.

Por su parte, el término viaducto, está generalmente reservado para el caso en que esas estructuras viales se construyan por necesidades urbanas o industriales (como los pasos elevados dentro de las ciudades o de los complejos industriales), o para evitar el cruce con otras vías de comunicación (como los intercambiadores de tránsito en las autopistas) además el viaducto se compone de gran número de vanos sucesivos. Una pasarela, es una obra reservada a los peatones o dispuesta para soportar canalizaciones. Un pontón, es un puente de dimensiones pequeñas (del orden de 3 a 10 metros).

3.1.6. Partes de un Puente Los puentes constan fundamentalmente de dos partes: la superestructura y la infraestructura. 3.1.6.1.     

Superestructura: Es la parte del puente en donde actúa la carga móvil, y está constituida por:

Tablero. Vigas longitudinales y transversales. Aceras y pasamanos. Capa de rodadura. Otras instalaciones.

3.1.6.2

Infraestructura o subestructura: Es la parte del puente que se encarga de transmitir las solicitaciones al suelo de cimentación, y está constituida por:

 Estribos.  Pilas.

4. DISEÑO DEL PUENTE

5. LISTA DE MATERIALES Y EQUIPOS 5.1.     

Palitos de chupete Cola marca tekno ultra Silicona Tijeras Lápiz

5.2.   

Materiales:

Equipos:

Pistola de silicona Cinta métrica Balanza

6. COSTO Y PRESUPUESTO

MATERIALES

UNIDAD

COSTO (S/.)

Palitos de helado

8 bolsas (S/.1.00 x bolsa)

S/. 8.00

Cola marca tekno ultra

1 bolsa

S/. 8.50

Silicona

10 barras (S/. 0.50 x barra)

S/. 5.00

Tijeras

2 tijeras (S/. 1.0 x tijera)

S/. 2.00

Lápices

2 lápices (S/. 1.00 x lápiz)

S/. 2.00

Wincha

1

S/. 4.50

Pistola de Silicona

1

S/. 8.00

Total

------------------------------------

S/. 38.00

7. PROCESO CONSTRUCTIVO Y ANEXOS Diseño de la armadura del puente, el puente deberá contar con un camino mínimo de paso de 5 cm de ancho, 4 cm de alto y de largo la longitud total del puente, de tal manera que un carrito de juguete pueda pasar de un lado al otro. Las dimensiones máximas permitidas del puente serán:   

Largo: 100 cm Ancho: 15 cm Alto: 40 cm.

7.1.    

Conociendo de antemano estas consideraciones, se diseñó el puente en una hoja de papel con las siguientes medidas:

Largo: 52 cm Alto de paso: 5 cm Ancho: 15 cm Alto: 36 cm

7.2.

Luego hemos pasado a organizar nuestros palitos de madera para la construcción real del puente. Las estructuras son las 4 vigas que recorrerán la longitud de la parte superior e inferior de tu puente. Más adelante, agregarás triángulos para tener un mejor soporte.

7.3.

El siguiente paso fue construir la base del puente de aproximadamente 52 cm, para ello hemos tomado la cantidad necesaria de palitos de madera para colocarlos intercaladamente pegando con silicona uno por uno para una mejor compresión.

7.4.

Luego de culminar con la base del puente, pasamos a colocar y reforzar con silicona en algunas partes en las que era necesario, para así alcanzar una mejor consistencia de la base.

7.5.

Seguidamente hemos armado 4 soportes para la base del puente para una mejor compactibilidad y una mejor resistencia, para ello hemos utilizado 60 palitos de madera pegando uno a uno intercaladamente.

7.6.

Posteriormente colocamos con silicona los 4 soportes en la parte inferior de la base del puente, luego pasamos a reforzar la base con 4 palitos de madera para que así a la hora de la prueba de resistencia no se mueva los soportes.

7.7.

Al culminar con la base del puente pasamos a construir o armar las 4 vigas para ello hemos usado palitos del mismo tamaño para así poder repartir exactamente los triángulos que se colocaran en las vigas.

7.8.

Luego de armar las vigas y los triángulos pasamos a colocar a los costados de la base del puente para ello usamos una mayor cantidad de silicona para una mejor compactibilidad.

7.9.

Y por último colocamos 2 palitos de madera para mantener fijos las vigas del puente.

8. RESULTADO  Para hallar el resultado hemos usado bloquetas para poder colocar el puente encima y posteriormente colocamos pesas de diferentes tamaños y pesos.  El resultado fue una resistencia mayor a 80 kg.

9. CONCLUSIONES Se cumplió con el objetivo general que era construir un puente con palitos de helado. Se logró determinar el factor de resistencia al hacer subir encima del puente a un alumno de 65 kg de peso (aprox.)

10.

RECOMENDACIONES

Para la construcción de este puente se necesitan dos tamaños de palitos de helado. Sin embargo, puedes lograr este diseño usando solo un tamaño de palitos. Si tienes problemas para que el pegamento se establezca firmemente, es posible que quieras considerar el uso de clips de carpetas para mantener la presión entre los palitos de helado pegados hasta que el pegamento se seque. Cuando las capas de palitos se pegan, un proceso a veces llamado “laminación”, puedes obtener una mejor resistencia al escalonar tus palitos de helado. Asegúrate de no tocar el pegamento caliente o tocar cualquier área cerca del pegamento caliente recién aplicado hasta que esté seco o completamente seco. Siempre ten cuidado al operar una pistola de pegamento caliente. La manipulación incorrecta puede provocar quemaduras. Ten mucho cuidado y prepárate.