FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
TÍTULO Puente de Espagueti ALUMNO (A) Cha!n P"#e$ Migue% &nge% De La C#u$ Va%enia Les%' Danae M(#ante Sua#e$ Ma) Dug%as R(sa%es *a#+($a Mi%ne# A%,#ed(
PROFESOR (A) San *a#t(%(-" M(nte#( .ai-e /e0e#
CURSO Est1tia
AULA Y TURNO 234 5 A Ma6ana LIMA 5 PER7 83429II
1
PUENTE DE ESPAGUE TI 2
DEDICATORIA II
A Dios
3
Por la sabiduría que nos da día a día.
A nuestras madres por
su apoyo incondicional
que nos brinda siempre.
III
AGRADECIMIENTOS
Agradecemos en primer lugar, al ser Supremo, único dueño de todo saber y verdad, Por iluminarnos durante este trabajo y por permitirnos fnaliarlo con !"ito# y en segundo lugar, pero no menos importante, a nuestros $ueridos padres, por su apoyo Incondicional y el es%uero diario $ue realian por brindarnos una buena educaci&n
'
I5
ÍNDICE ()(*+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------II ./.I0A(IA------------------------------------------------------------------------------------------------------III AA./0II/4(------------------------------------------------------------------------------------------------I5 )4.I0/----------------------------------------------------------------------------------------------------------------5 I4(.*00I64----------------------------------------------------------------------------------------------------5I A4(/0/./4(/S----------------------------------------------------------------------------------------------------5II /S*/4-----------------------------------------------------------------------------------------------------------5III 17- 0API(*+ I8 /4/A+I.A./S---------------------------------------------------------------------------------9 171- P*/4(/ ./ /SPA*/(I--------------------------------------------------------------------------------------1: 17171- /+A;A0I64 ./ *4 P*/4(/ 17172- / ./ P*/4(/ ?
272- PASS PAA +A /+A;A0I64 ./+ P*/4(/-----------------------------------------------------------1? 273- P*/;AS @I4A+/S--------------------------------------------------------------------------------------------1 3704S/<S--------------------------------------------------------------------------------------------------------1B '7A.5/(/40IAS-------------------------------------------------------------------------------------------------1C ?7;
INTRODUCCION
/ste proyecto va dirigido a todos los estudiantes de la %acultad de ingenierEa civil con el fn de crear y desarrollar la imaginaci&n7 *n puente de espagueti es un proyecto $ue enseña a los estudiantes los principios de ingenierEa7 /l espagueti seco es demasiado %rFgil y se rompe con %acilidad,
pero si los pegas juntos Gaciendo di%erentes %ormas, puedes Gacer un puente a escala $ue puede soportar una cantidad sorprendente de peso7 Sobre la base de la construcci&n de un puente con elementos usualmente utiliados para otro fn7 Pudiendo asE, aplicar conocimientos ad$uiridos durante la carrera7 +a realiaci&n del proyecto no re$uiere de grandes gastos econ&micos, se necesita tiempo y es%uero7 /l presente in%orme es realiado con la fnalidad de presentar el progreso sobre el diseño y las pruebas $ue se Gan realiado sobre la construcci&n de un puente, en el cual los principales materiales de construcci&n son pasta y pegamento7 +a primera etapa del proyecto se basa en obtener in%ormaci&n sobre las di%erentes estructuras de puentes y la distribuci&n de cargas $ue debe soportar Heso corresponde a su efciencia estructural, para asE tomar una decisi&n sobre el tipo de puente $ue se debe construir7
ANTECEDENTES 5I /l trabajo %ue realiado en grupo, estando cada grupo %ormado por Gasta ' alumnos7 0on la construcci&n del puente de tallarines se ve el modelo o tipo de puente a construir para cumplir con las condiciones y tambi!n con la distribuci&n del peso7 /sto conlleva al momento de $ue se le aplica una carga o peso a la estructura para verifcar la resistencia de la misma, la gravedad y la masa a%ectaran a todo el sistema de fdeos Gasta 5I tal punto $ue no se rompa o $uiebre7 B
RESUMEN 5II
/n el siguiente in%orme se tratar de predecir la carga mF"ima $ue resistirF un prototipo de puente, compuesto por espagueti esto se lograrF utiliando bFsicamente lo aprendido en el curso de /stFtica, $ue refere al anFlisis de armaduras con el m!todo de los nudos utiliando la tercera ley de 4eJton7 Se determinarF cual es el miembro $ue %allarF al e"poner al puente a una sobre carga mayor al $ue se determin& mas no se lo demostrarF e"perimental mente, debido a la insufciencia de Gerramientas y e$uipos $ue permitan demostrar las Gip&tesis planteadas de %orma e"perimental7
C
5III
CAPÍTULO I: 9
GENERALID ADES
1.1 PUENTE DE SPAGUETTI *n puente de espagueti es un proyecto $ue enseña a los estudiantes los principios de ingenierEa7 /l espagueti seco es demasiado %rFgil y se rompe con %acilidad, pero si los pegas juntos Gaciendo di%erentes %ormas, puedes Gacer un puente a escala $ue puede soportar una cantidad sorprendente de peso
1.1.1 ELABORACION DE UN PUENTE Aun$ue mucGos puentes se construyen en %orma triangular con el v!rtice centrado en la parte superior, un triFngulo invertido en el v!rtice, por debajo de la estructura de la carretera, crearF un marco mFs robusto para un puente GecGo de espagueti7 Para construir las dos torres e"tremas 1:
de apoyo, construye plaas de espagueti unidas en secciones de 2 pulgadas H?,:C cm con troos de espagueti7 0ontinúa apilando mFs espagueti y uniendo los cuadrados Gasta tener dos torres de 9pulgadas H22,C cm7 *ne las pieas para crear una carretera de superfcie plana# construye de la misma manera dos estructuras planas y coloca las pieas a un lado7 Pega una en la parte superior de las dos torres de apoyo7 Para ma"imiar la %uera, coloca un triFngulo invertido, voltea la estructura y pega las otras dos pieas adicionales con las juntas entre las torres de soporte y la superfcie de la carretera, de manera $ue los e"tremos se encuentren en un mismo punto7 Añade pegamento en el punto del triFngulo7 *na ve seco, regresa el puente a su posici&n normal7 5erifca la %uera del puente mediante la suspensi&n de pesos con cuerdas sujetas al triFngulo7
1.1.2 EJEMPLOS DE MODELOS DE PUENTES +a otra %orma en $ue puedes construir un puente de espagueti consiste en $ue imites un modelo ya e"istente7 Investiga los di%erentes tipos de puentes en el mundo o estudia algunos de los puentes emblemFticos, como el ;rooKlyn ;ridge o el olden ate ;ridge7 Imprime varias %otogra%Eas del puente $ue decidas replicar7 *tilia espagueti para crear un modelo a escala del puente seleccionado7 (en en cuenta los di%erentes tipos de pasta $ue puedes utiliar para reproducir mejor las %ormas del puente7 Por ejemplo, para uno con cables puedes usar pasta cocida $ue se seca en %orma curva para dar la apariencia de cables de tensi&n7 (ambi!n puedes usar espagueti cocido en posici&n de cable7 .espu!s de Gaber construido el puente, usa pintura en aerosol para pintar el puente y coloca el puente %rente a un tel&n de %ondo7
1.1.3 MATERIALES EMPLEADOS EN EL PUENTE - 1: o 1? Kg de espagueti7 - Pegamento - Silicona - (ijeras
11
- 4avaja - egla 4ivel transportado - +imas
12
CAPÍTULO II: DATOS Y ESTUDIOS DEL PUENTE 2.1 ESTUDIOS DE LOS MATERIALES EMPLEADOS Inicialmente se probaron dos marcas de fdeos y con cFlculos simplifcados se obtuvieron los siguientes datos8
13
PASTA 1 A0A8 A0 P+ ((A+ P/S8 2?: S ((A+ +4I(*.8 ?:7?? 0S 0S P A8 227'22 ./4SI.A. L7B31 SM0N3
PASTA 2 A0A8 A4I(A ((A+ P/S8 2?: S ((A+ +4I(*.8 :CC7B 0S 0S P A8 2'73? ./4SI.A. L17:9': SM0N3 PI/A 040+*SI648 +a marca arco Polo es mejor7 Pese a ser mFs resistente, arco Polo es un 33O menos densa7 H+o cual es muy bueno7
PASTA 3 A0A8 A+IA4A ((A+ P/S8 3:: S ((A+ +4I(*.8 B?1C7' 0S 1'
0S P A8 2?7: ./4SI.A. L7B31 SM0N3
2.1.1 ELECCIÓN DEL DISEÑO DE PUENTE .espu!s de elegir el tipo adecuado de pasta, estos %ueron algunos de los diseños $ue se plantearon inicialmente
0onsiderando el peso mF"imo $ue debe resistir el puente, se Gace el anFlisis simplifcado en dos dimensiones considerando la fgura siguiente8
1?
2.2 PASOS PARA ELABORAR EL PUENTE DE FIDEOS: 1.- Dete!"#$!%& e' '$(% )*e te#+, e' *e#te. /n este caso nosotros construimos el puente entre dos mesas o tambi!n sobre una estructura de madera en la $ue podemos poner el puente7 4ormalmente es mejor construir la estructura para $ue puedas llevarte una especie de contenedor debajo del puente7
2.- Se(*#+% +"&e$!%& e' *e#te e# $e' !"'"!/t"0% % (,0%. 0ubre el papel con plFstico transparente y úsalo como guEa7 Acomodamos los espaguetis sobre el dibujo del diseño para cortarlos del largo correcto y pegarlos juntos7
3.- Ut"'"$!%& 0"!$& % 0e04$& $$ 4$0e e' *e#te !,& 5*ete. L$& 0"!$& &%# 6"($& +e &%%te +e 5%!$ t"$#(*'$ )*e &e $+4"ee# 0%# '$ *#t$ 4$0"$ $$7% $ '$ e8'$#$+$ +e' *e#te e# $!%& '$+%&. J*#t$!%& '$& 0"!$& *#$ 0%# %t$ 0%# e($!e#t%. +as cimbras ayudan a distribuir el peso $ue le agregues al puente7
9.- Ce$!%& '$ e8'$#$+$ % $&e e&t% &e *e+e 4$0e e($#+% 1
6$"$& 0$$& +e e&$(*et" *#$ 0%# %t$ $$ 4$0e *#$ 0$$ '$#$. (ambi!n puedes dejar algunos pedaos sin pegar en algunas capas para $ue se muevan naturalmente y ayuden a distribuir el peso7
;.- J*#t$!%& '$& 0"!$& $ 0$+$ '$+% +e '$ e8'$#$+$ < $ '$& 0"!$& +e' %t% '$+%. /l puente acabado tendrF la e"planada en el %ondo con las cimbras levantFndose por encima en ambos lados, como paredes y un tecGo7
=.- Pe&$!%& e' *e#te en lugar de poner el puente en la bFscula, lo pusimos en una superfcie estable como una caja y luego pesamos la caja sola7 estamos el peso de la caja para saber cuFnto pesa el puente7 (ambi!n usamos dos bFsculas, poniendo una debajo de cada e"tremo del puente y sumamos los pesos de cada una7 B7- P*&"!%& e' *e#te e# &* '*($ < 0%'%0$!%& "!e% *# e&%
'"(e% e# e' 0e#t%. .ependiendo del tamaño del puente, puede ser tan pe$ueño como la es$uina de un sobre Gasta una cubeta de plFstico pe$ueña7
C7- P*&"!%& e' e&% $' 0%#te#e+% %0% $ %0%. (uvimos cuidado de no balancear el puente para $ue el contenedor no se mueva7 /sto %ue un proceso $ue altera los nervios7
2.3 PRUEBAS FINALES DEL PUENTE DE FIDEOS 0onviene Gacer notar $ue los cFlculos presentados a$uE corresponden al modelo ideal y a las amplifcaci&n en dos dimensiones, de modo $ue en realidad cada secci&n del puente deberEa resistir solo la mitad de los datos $ue aparecen anteriormente7
1B
CONSEJOS
Para Gacer tu puente aún mFs %uerte, agrega pe$ueños pedaos de espagueti a los puntos de las es$uinas de las cimbras para Gacer pe$ueños triFngulos, Gaciendo cimbras para las cimbras7 0uando determines el peso $ue tu puente soporta, no olvides incluir el peso de tu contenedor7 Para los concursos de construcci&n de puentes de espagueti, el peso del puente en sE importa, y el ganador es a$uel $ue su puente tenga la mayor proporci&n de %uera para soportar el peso7
1C
AD>ERTENCIAS
17- (en cuidado de $ue el pegamento caliente no cocine el espagueti7 *sa la menor cantidad de pegamento posible para unir las tiras de espagueti7 Si usas pegamento para manualidades debes dejar $ue el pegamento se se$ue para poder seguir construyendo tu puente7
27- Se cuidadoso cuando transportes tu puente de espagueti7 ientras est! GecGo para resistir mucGo peso cuando este colocado en un lugar, se romperF mucGo mFs %Fcilmente si cGoca o se tuerce durante el transporte7 +o mejor serEa poder construir tu puente en el lugar del concurso7
19
OBJETI>OS
OBJETI>O GENERAL: /n este trabajo realiaremos una puente con espagueti, dentro de este proyecto se muestran cada delas estructuras por las $ue estF compuesto el puente de espagueti7
OBJETI>O ESPECÍFICO: .iseñar un puente utiliando espagueti, silic&n, y dicGo proyecto estF realiado con los objetivos de ganar el concurso $ue se llevara a cabo en la *niversidad 0esar 5allejo
2:
ANE?OS
21
GLOSARIO 17 E&0$'$: /l t!rmino escala, $ue proviene del latEn scala, tiene diversos usos8 se trata, por ejemplo, de la sucesi&n ordenada de valores de una misma cualidad, como se aprecia en la oraci&n Q/n la escala de colores, el naranja se encuentra mFs cerca del rojo $ue del verdeR7 27 A+4"ee#: *nir mediante una sustancia aglutinante7
3. A!'"0$0"@#: Acci&n de amplifcar o amplifcarse7 '7 C"!$&: +a cimbra es una estructura au"iliar $ue sirve para sostener provisionalmente el peso de un arco o b&veda, asE como de otras obras de canterEa, durante la %ase de construcci&n7 Suele ser una cercGa de madera7 /sta estructura, una ve montadas las dovelas y la clave se desmonta, en una operaci&n denominada8 descimbrado7 ?7 >/t"0e: Punto en el $ue coinciden los dos lados de un Fngulo o de un polEgono7 7 B,&0*'$: Instrumento para medir pesos, generalmente grandes, $ue consiste en una plata%orma donde se coloca lo $ue se $uiere pesar, 22
un sistema de palancas $ue transmite el peso a un brao $ue se e$uilibra con una pesa, y un indicador $ue marca el peso7 B7 C%#''e6$: (ener como resultado o producir como consecuencia directa7
23
