Informe-1-puente-de-resistencia.docx

FACULTAD DE ARQUITECTURA Y DISEÑO ESCUELA PROFESIONAL DE ARQUITECTURA Y URBANISMO

CLASE : 218434

TEMA: “ESTRUCTURA PUENTE COLGANTE” INTEGRANTES:

Código



Vásquez Chamorro, Oscar

N00123640



Sevillano Taboada, Lina Steffany

N00145933



Pérez Mero, Carla

N00123640



Chávez, Erick



Gutiérrez Centeno, Luis

N00089838

DOCENTE: 

Briones León Nelson Alexis

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I.

INTRODUCCIÓN

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 unas cadenas de estos animales se balancean hasta alcanzar una rama de la varilla opuesta pasando el resto de los animales por el puente así formado. La idea del hombre de colocar troncos de árboles o grandes piedras 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 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.

II.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL Crear, diseñar y construir un prototipo que funcione como puente y sostenga el peso requerido usando material como palitos de paleta. OBJETIVOS ESPECIFICOS Aplicar los conceptos dados en clase para ponerlos en práctica en el proyecto que se desarrollará. Lograr que el puente tenga la precisión, altura y especificaciones requeridas para poder ganar la competencia que se va a realizar.  Observar videos y tomar inspiraciones en proyectos ya realizados.

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 Implementar materiales de fácil acceso para la construcción del prototipo  Comprender la importancia del uso de diferentes materiales en el prototipo.

III.

MARCO TEORICO

Conceptos Generales 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).

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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 • 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.

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Compresión. Las deformaciones provocadas por la compresión son de sentido contrario a las producidas por tracción, hay un acortar amiento 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 forma 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 coincide con el camino de las cargas hacia los apoyos, de esta forma, las solicitaciones actúan de forma perpendicular provocando que las secciones tienden a acercarse y apretarse. 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 aso- ciada 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 obstáculo 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 factores. 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.

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

Proyecto

de

puente El tramo principal del Puente Akashi fue el primero en superar la milla inglesa (1609 m.), y en el presente es el único que excede la milla náutica (1852 m.). Con mayor razón se puede decir que en muchos aspectos este es el puente más sobresaliente del milenio pasado. Durante el nuevo milenio, se pueden construir algunos puentes de tramo más largo. Para mencionar algunos de los gigantescos puentes del futuro:

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Los enormes anclajes de los cables (bloques de soporte), hechos de concreto, se colocan en ambas orillas. Para evitar la corrosión de los alambres de los cables, se mantiene al máximo la humedad relativa del aire dentro de los anclajes 60 %, prácticamente cerca de 40 % [9]. Ambas torres, ubicadas en el mar están basadas en grandes cajones neumáticos de 80 m. de diámetro, profundidad de la base cerca de 70 m. bajo el nivel del agua, lo cual casi es un record. Entre los puentes de tramo largo (>1000 m.), la torre sur del Ponte 25 de Abril en Lisboa tiene la mayor profundidad de base bajo el agua del mundo (80 m.). Las torres del Puente Akashi están hechas de acero, tienen una altura de 283 m. por encima de los pilares, 297 m. medidos desde el nivel del agua. Estas son las torres de puente más altas del mundo. Debido a la curvatura de la superficie terrestre, la distancia entre las torres es 93 mm. más larga en lo alto que en la base. Entre los puentes colgantes de tramo largo (>1000 m.), la mayoría de los puentes tienen torres de acero. Algunos puentes tienen torres de concreto, como el Great Belt, Runyang (1490 m; dt. 2005), Humber, Jiangyin, Tsing Ma, Höga Kusten: principalmente puentes en Europa y China.

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Puente Akashi: vista hacia Honshu en el norte (desde Kobe ). Foto tomada desde el tope de la torre sur (desde Awaji ). Se extiende a la torre norte que se ve al fondo a una distancia de cerca de 2 Km.

IV.

CABLES PRINCIPALES Y TIRANTES

El Puente Akashi tiene 2 cables principales, cada uno de 1122 mm. de diámetro, un record mundial. Cada cable consta de 290 cordones de alambres paralelos, cada una de 127 alambres de alta resistencia 5,23 mm. de diámetro. Por lo tanto, cada cable contiene 36'830 alambres paralelos, con una longitud total de cerca de 300'000 KM. Los alambres son de grado de alta resistencia especial, resistencia última de tensión de 1800 MPa (180 kgf/mm2). Por lo tanto se necesitan sólo dos cables principales, mientras el grado previo 1600 MPa necesitaría cuatro cables principales. El alambre piloto de fibra poly-aramid de 10 mm. de diámetro fue trasladado a través del estrecho en helicóptero, un método usado por primera vez para un puente colgante de gran tamaño.

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Los alambres de los cables están cuidadosamente protegidos contra la corrosión. Además el ambiente dentro de los cables se mejora inyectando aire seco en los cables. 

LA CONSTRUCCION DEL PUENTE DE AKASHI KAIKYO:

El majestuoso puente japonés de Akashi Kaikyo es el puente en suspensión más alto, largo y costoso del mundo, se yergue contra todo pronóstico en uno de los lugares más difíciles para su construcción, debido a que se encuentra en la ruta de los tifones, al merced de vientos que alcanzan la increíble velocidad de 290 km/h, una potencia capaz de arrancar los tejados de las casas y desraizar los árboles. Además, atraviesa una de las rutas comerciales más concurridas y por lo tanto, más peligrosas del mundo debido a su transito naval, con el añadido de situarse en medio de una importante zona de terremotos. Por todas estas razones, era un puente que nadie pensaba que se pudiera construir, sin embargo la ingeniería nos demuestra una vez más que no hay nada imposible. El colosal puente Akashi Kaikyo tiene una enorme autopista de seis carriles que conecta la dinámica metrópolis de Kobe, en la isla principal, con la isla de Awaji hacia el sur. Para los habitantes de los pueblos pesqueros de ese lugar, constituye un enlace vital con las escuelas y hospitales de la ciudad de la isla principal. El puente representa un símbolo de orgullo nacional para Japón y es el eslabón final de una red de puentes que conectan las cuatro islas niponas, proporcionando un transporte rápido y eficaz, abriendo el acceso al comercio, a las empresas y al turismo en toda la zona. Este puente es todo un hito de la ingeniería que está en posesión de tres récords del mundo, con sus 280 metros de altura, es el puente en suspensión más alto del mundo, cada una de sus dos torres mide tanto como un edificio de 80 pisos. Con un arco central de más de 1,6 km es el puente en suspensión más largo del planeta y casi duplica la longitud del puente Golden Gate de San Francisco. Y si esto fuera poco, también es el puente más caro que se ha construido en la historia con un coste de más de tres mil millones de euros. El agua que atraviesa es la pesadilla para un ingeniero de caminos, el estrecho de Akashi es una barrera de 4 kilómetros de mar hostil que separa la isla de Awaji con el resto de Japón. Tiene más de 100 metros de profundidad con una corriente cercana a 14 km/h en los días de calma. La zona se ve azotada frecuentemente por tifones y vientos racheados que alcanzan una velocidad de 290 km/h y destruyen casi todo lo que encuentran a su paso.

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El estrecho es además una de las rutas comerciales más concurridas de Japón y la arteria principal que conecta las cuatro islas niponas. Todos los días más de mil barcos atraviesan estas aguas densamente transitadas, y en primavera los peligros se incrementan, una espesa niebla se apodera del canal y provoca el hundimiento de cientos de barcos todos los años.

POSIBLES SOLUCIONES: *El puente puede ser diseñado de cualquier medida pero siempre teniendo en cuenta que se debe conservar su forma, la fabricación del puente se elabora desde unos palos de paleta ya que es muy fácil de trabajar y manejar y hací podremos darle forma. * puede realizarse un diseño pequeño ya que tiene como objetivo dar a conocer su funcionamiento ANALISIS Y SELECCIÓN: Analizando cada una de las propuestas para el diseño y la construcción del puente podemos concluir que:

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Construir el puente de Madera Balsa y nylon sería de gran ventaja ya que es un material liviano de fácil manejo tiene la característica que para adquirirlo es muy fácil ya que nos podría ahorrar tiempo al momento de buscar otro tipo de material, ya que también nos ofrece los parámetro requeridos y la resistencia necesaria. CONSTRUCCÓN

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En la imagen podemos apreciar la construcción del prototipo de un puente; cuya estructura está construida en forma de triángulo, con un Arco como estructura principal de ambos extremos, está totalmente construida de materiales reciclables como “Madera Balsa” siendo este el material primordial y un parámetro a seguir para la construcción del mismo. Aquí podemos observar como ya se había mencionado, el puente está conformado por varios componentes y factores que hacen de este diseño de estructuras uno de los más fuertes, resistentes y más utilizados en la industria conformada por: Una estructura en triangulo, un mástil situado en el medio de la estructura, además de esto también encontramos en el mismo, materiales como nylon haciendo el papel de tensores jugándose un papel importante en el puente y por último encontramos bases que ayudan a soportar totalmente la estructura de la estructura y todo el puente. RESULTADOS Durante la realización del proyecto obtenemos que se realizó un buen trabajo, ya que, al encontrarnos con varios obstáculos y dificultades a la hora de obtener su buena funcionalidad, esto se logra mediante la improvisación con variedad de materiales, investigamos varios puntos de vista y llegamos a encontrar cual eran las fallas y corregimos gracias a la opinión del docente, se logra llegar a buen resultado. Satisfactoriamente vemos que se dieron las cosas y los buenos resultados gracias a que hubo un trabajo en equipo, que fue de gran importancia el punto de vista de cada integrante para que con su aporte se complementara una sola idea y se viera reflejado en el proyecto. El trabajo en clase y extra clase fueron ese complemento y cada idea que se acogía era adaptada para lograr una buena funcionalidad, durante el corte el trabajo era constante, y efectivamente se llega a lo planeado.

CONCLUSIONES

La alternativa de diseño seleccionada cumple con todos los requerimientos necesarios y satisface todos los problemas que se presentan en la actualidad en el puente, además de proporcionar una estructura estable y en su totalidad Innovadora.

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Fotos del trabajo:

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