1 ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ Resistencia de Materiales I Puente de Palitos de helado 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, 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 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 varios leyes de equilibrio para así poder determinar un balance entre la carga y la resistencia de la estructura formada únicamente por armaduras.
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Resistencia de Materiales I Puente de Palitos de helado
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, 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 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 varios leyes de equilibrio 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.
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MARCO TEÓRICO
1. Conceptos Generales
1.1.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).
1.2. 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.
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Otras instalaciones.
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.
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MATERIALES Y MÉTODOS
MATERIALES:
Palitos baja lengua
Cola marca tekno ultra
Tijeras
Cuter
Lápiz
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INTRUMENTOS:
Cinta métrica
Escalimetro y reglas
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PROCEDIMIENTE
PUENTE N°1:
Para la construcción del puente se utilizó 230 donde se realiza la contrición de
cerchas que tenían forma de un triángulo rectángulo.
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la medida de cada triangulo era de 9; 12 y 15.
Ancho de puente 20 cm
Lago 1.30 m
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Este diseño tenía como objetivo que la carga distribuida sea repartida en cada
hipotenusa de los triángulos.
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ENSAYO PUENTE N° 1:
Resistio 42 Ladrillos cada bloque de ladrillo con un peso de 2.7 kg. teniendo asi un peso
total de 113.4 kg.
Donde se observo la falla en los apoyos.
FACTOR DE CARGA: 𝑓 = ( / 𝑊 ).
𝑓 = ( 113.4/ 0.850).
𝑓 =133.4
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PUENTE N° 2:
la estructura del puente 2 fue el mismo diseño del puente 1 reforzando los apoyos.
Utilizamos 220 palitos, y las mismas medidas 9; 12 y 15 cm para los tiragulos de las
para cerchas
Longitud 1.3 m.
Ancho 15 cm.
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Todos las diagonales de las rechas funcionan a compresión excepto las diagonales de los
extremos q funcionan a tención.
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ENSAYO PUENTE N° 2:
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FACTOR DE CARGA: 𝑓 = ( / 𝑊 ).
𝑓 = ( 86.4/ 0.800).
𝑓 =108
PUENTE N° 3:
Se utilizó 370 palitos con un peso de 1.40 kg.
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Resistió 44 ladrillos acumulando un total de 118.8 kg
ENSAYO PUENTE N° 3:
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FACTOR DE CARGA: 𝑓 = ( / 𝑊 ).
𝑓 = (118.2/ 1.46).
𝑓 =80.96
PUENTE N° 4:
Su construcción o ensamble se lleva a cabo uniendo elementos rectos, que primordialmente
trabajan a esfuerzos axiales, en unos puntos que llamamos nudos y conformando una
geometría tal que el sistema se comporta establemente cuando recibe cargas aplicadas
directamente en estos nudos.
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Si el tablero está apoyado en la parte superior los elementos verticales trabajan a
compresión
Encontramos que los momentos internos que producen esfuerzos de compresión y tracción
en la viga, se descomponen en un par de fuerzas en la cercha produciendo esfuerzos de
compresión en el cordón superior y esfuerzos de tracción en el cordón inferior; las
diagonales resisten esfuerzos cortantes como también parte de los momentos y sirven de
unión entre el elemento superior y el inferior.
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1. Construcción de cerchas: en cada traslape hay una medida de 2 cm, tiene uan altura de
14.5cm
2. Unión de cerchas: la distancia entre ambas cerchas es de 15 cm
3. Colocación de arriostres: para darle más firmeza o amarrar a las cerchas.
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4. Peso del puente 1.100kg
ENSAYO PUENTE N° 2:
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FACTOR DE CARGA: 𝑓 = ( / 𝑊 ).
𝑓 = ( 113.4/ 1.100).
𝑓 =103.09
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