APLICACIÓN DE LA DINAMICA A LA INGENIERIA CIVIL En esta aplicación describe mejor el comportamiento del suelo bajo caras din!micas de ruedas" #ue al mo$erse imparten un pulso din!mico a todas las capas del pa$imento % a la sobrasarte& Como respuesta a este pulso cada capa del pa$imento su're una de(e)ión& El pulso de las solicitaciones $ar*a en un periodo mu% bre$e de un $alor mu% bajo +asta un m!)imo" en 'unción de la $elocidad del $e+*culo& La muestra de 'orma cil*ndrica se con,na en una c!mara tria)ial" #ue permite aplicar a la probeta una ran $ariedad de presiones" mediante un dispositi$o especial #ue puede aplicar caras pulsantes de di'erente manitud % duración& En el ensa%o se reistraLa cara aplicada mediante una c.lula de cara electrónica& La presión de con,namiento mediante el medidor de presiones& La de'ormación #ue su're la probeta& Para suelos ,nos interesa conocer la tensión des$iante /d 0 /1 2 /3 Para los suelos ranulares la tensión $olum.trica 43 0 /1 5 /6 5 /3 Las caras din!micas repetidas producen en la probeta una de'ormación $ertical" #ue tiene dos componentes7P 0 De'ormación permanente" #ue no se recupera cuando cesa la cara& 7R 0 De'ormación Resiliente" #ue es recuperable cuando deja de actuar la cara La relación entre lasde'ormaciones $erticales % la cara des$iante se muestra en la ,ura siuiente8iura I&9& Relación entre de'ormación $ertical % cara des$iante& 8uente- A%llón Acosta :aime" Gu*a para el Dise;o de Pa$imentos de Concreto As'!ltico& Para determinar el módulo resiliente se reistra toda la de'ormación a)ial de la probeta a lo laro del ensa%o % se calcula con la siuiente e)presiónMR 0 /d < 7R 7R tiene la misma de'inición del módulo de =oun" aplicada a solicitaciones transilientes de corta duración& RELACI>NE? C&@&R& 2 MÓDL> DE RE?ILIENCIA En nuestro pa*s no e)iste e)periencia ni e#uipos para determinar el Módulo Resiliente& Ante esta 'alencia se pueden utiliBar las siuientes relaciones con el C&@&R& 1 C@R 1F ?+ell MR MPa 0 H C@R H 0 1J H 0 Kiene una dispersión de $alores de 9 a 6F 6 MR MPa 0 1" C@RJ"9 Poell et al EN?A=> EmpeBando por la din!mica pura cinem!tica" tiene aplicación en el traBado
de carreteras radio de cur$as dependiendo de la $elocidad de pro%ecto" distancias de 'renado" etc&& En el c!lculo din!mico de estructuras" como por ejemplo los puentes de 88CC % carreteras cuando entra un tren de caras& Con relación a lo anterior"puede considerarse en el c!lculo s*smico" como un an!lisis din!mico de estructuras edi,cios" c+imeneas" etc&& Kambi.n e)iste c!lculos din!micos en estructuras a'ectadas de 'enómenos pulsa torios" como oleaje en di#ues % $iento en puentes ?iendo (e)ibles" #uiB! pudiera entenderse como Odin!micaO los 'enómenos +idr!ulicos % de (uidos como el olpe de ariete o el resalto +idr!ulico& Para mi la din!mica la $o% a necesitar demasiado por#ue #uiero dedicarme a las $*as terrestre % obras +idr!ulicas& Para mi punto de $ista la din!mica es aplicada en todas las ramas por#ue todo se mue$e % todo depende del mo$imiento de cual#uier objeto @I@LI>GRA8IA +ttp-<
MA DE GADALA:ARA A$& Patria 16J1" Lomas del Valle" 3a& ?ección" C&P& 9F16Q" apopan" :alisco" M.)ico& Apartado Postal 199J" Guadalajara" :alisco& Conmutador J133 39S&SS69 Kr!mites de Admisión % Primeros Inresos J133 39S&S93 T J1&SJJ&3&S3&JJ uaUua&m) Alumno?ANKIAG> VALENCIA LICEA Reistro6J139SJ MateriaDINAMICA KrabajoAplicación de la din!mica en la inenier*a ci$il 8ec+aJ de abril del 6J11
Dedicatoria En primer lugar, a Dios por habernos permitido llegar hasta este punto y habernos dado salud, ser el manantial de vida y darnos lo necesario para seguir adelante día a día para lograr nuestros objetivos, además de su infinita bondad y amor. A nuestra profesora: Ing. rissia !aldivieso "astillo, por su gran apoyo y motivaci#n, $or su tiempo compartido y por impulsar el desarrollo de nuestra formaci#n profesional. A nuestros padres: por ser el pilar fundamental en todo lo %ue somos, en toda nuestra educaci#n, tanto acad&mica, como de la vida, por su incondicional apoyo perfectamente mantenido a trav&s del tiempo. 'odo este trabajo ha sido posible gracias a ellos. $resentaci#n (a comprensi#n de conceptos de física se hace primordial en campos aplicados a esta "iencia, la ingeniera es un campo de vital importancia para el desarrollo de la sociedad y la evoluci#n de la misma, su importancia radica en la aportaci#n %ue este pueda generar industrial y tecnol#gicamente. E)isten muchas aplicaciones de la dinamica en la ingenieria empe*ando por la dinamica +cinematica, tiene aplicacion en el tra*ado de carreteras +radio de curvas dependiendo de la velocidad de proyecto, distancias de frenado, etc. En el calculo dinamico de estructuras, como por ejemplo los puentes de -errocarril y carreteras cuando entra un tren de cargas. "on relacion a lo anterior, puede considerarse en el calculo sismico, como un analisis dinamico de estructuras +edificios, chimeneas, etc. 'ambien e)iste calculos dinamicos en estructuras afectadas de fenomenos pulsatorios, como oleaje +en di%ues y viento +en puentes. iendo fle)ibles, %ui*a pudiera entenderse como /dinamica/ los fenomenos hidraulicos y de fluidos +como el golpe de ariete o el resalto hidraulico.
0 asi como estos ejemplos e)isten muchas mas aplicaciones de la dinamica en el mundo de la ingenieria, el objetivo de este trabajo es resaltar y anali*ar las aplicaciones de la dinamica en la ingenieria. 1ndice Introducci#n:222222222222222+ 3 4arco te#rico:22222222222222.+ 5678 "oncluciones:22222222222222..+ 9 ;ibliografía:222222222222222...+ 9< Ane)os:22222222222222222.+ 9=697 Introducci#n (a dinámica es la parte de la física %ue describe la evoluci#n en el tiempo de un sistema físico en relaci#n con las causas %ue provocan los cambios de estado físico y>o estado de movimiento. El objetivo de la dinámica es describir los factores capaces de producir alteraciones de un sistema físico, cuantificarlos y plantear ecuaciones de movimiento o ecuaciones de evoluci#n para dicho sistema de operaci#n. El estudio de la dinámica es prominente en los sistemas mecánicos +clásicos, relativistas o cuánticos, pero tambi&n en la termodinámica y electrodinámica. En otros ámbitos científicos, como la economía o la biología, tambi&n es com?n hablar de dinámica en un sentido similar al de la física, para referirse a las características de la evoluci#n a lo largo del tiempo del estado de un determinado sistema. (a dinámica es una materia muy importante en la ingeniería civil ya %ue la aplicamos o la empleamos en casi todas las construcciones %ue hagamos y pues más %ue nada es todo lo %ue se mueve. "omo por ejemplo: @idráulica, turbinas, motores, ma%uinaria pesada, gr?as, etc. En análisis de vigas por m&todos dinámicos y de energía. En análisis de sismos y su efecto en estructuras. (a dinamica es una de las herramientas %ue utili*an los ingenieros y %ue deben tener presente antes y durante de disear y construir algo (os ingenieros modernos cuentan con una poderosa t&cnica: desarrollan ecuaciones matemáticas basadas en las características físicas de los objetos %ue
disean. "on estos modelos matemáticos, predicen el comportamiento de sus diseos, los modifican y los prueban antes de construirlos. (os ingenieros son responsables de disear, construir y probar los objetos %ue usamos, desde sillas y afiladores de lápices hasta presas, autom#viles y aeronaves. Deben tener un profundo conocimiento de la física %ue sustenta tales sistemas y deben poder usar modelos matemáticos para predecir el comportamiento de estos sistemas. (os estudiantes de ingeniería aprenden a anali*ar y predecir el comportamiento de los sistemas físicos mediante el estudio de la mecánica. En su nivel más elemental, la mecánica es el estudio de las fuer*as y sus efectos. (a mecánica elemental se divide en estática, %ue es el estudio de los objetos en e%uilibrio, y dinámica, %ue estudia los objetos en movimiento. (os resultados obtenidos en la mecánica elemental se aplican directamente a muchos campos de la ingeniería. (os ingenieros civiles y mecánicos %ue disean estructuras usan ecuaciones de e%uilibrio obtenidas por medio de la estática. (os ingenieros civiles %ue anali*an las respuestas de edificios frente a sismo s y los ingenieros aeroespaciales %ue determinan las trayectorias de sat&lites, usan las ecuaciones de movimiento contenidas en la dinámica. (a mecánica fue la primera ciencia analíticaB por ello los conceptos fundamentales, los m&todos analíticos y las analogías de la mecánica se encuentran virtualmente en todas las ramas de la ingeniería. 4arco 'e#rico Aplicaciones de la dinámica. Empe*ando por la dinámica pura +cinemática, tiene aplicaci#n en el tra*ado de carreteras +radio de curvas dependiendo de la velocidad de proyecto, distancias de frenado, etc. En el calculo dinámico de estructuras, como por ejemplo los puentes de --"" y carreteras cuando entra un tren de cargas.
