Facultad de Ingeniería Ingeniería Civil
TUTORÍA DE ESTÁTICA Tema: Modelado de problemas.
INTEGRANTES: Karla Ayala. Alexander Betancourth. Freddy Cachipud.
Profesor: M. Sc Federico Camacho Paralelo: “A” Fecha de entrega: 07/12/2014
TIPOS DE ARMADURAS PARA PUENTES Puentes de armadura rígida Combinan las planchas y estribos de los puentes de placas con las vigas y estribos de los de viga; esta combinación forma unidades sencillas sin articulaciones de unión entre las piezas. Se construyen de hormigón armado o pretensado o de armaduras de acero rodeadas de hormigón. De origen muy reciente, resultan sumamente útiles para separar en niveles los cruces de carreteras y ferrocarriles. En estos cruces suele ser conveniente que la diferencia de niveles sea mínima y los puentes de la clase que nos ocupa son susceptibles de recibir menor altura en un mismo tramo que los otros tipos. Puentes de armadura sencilla. Las armaduras de los puentes modernos adoptan muy variadas formas. Las armaduras Pratt y Warren, de paso superior o inferior, son las más utilizadas en puentes de acero de tramos cortos. La Howe sólo se emplea en puentes de madera; sus miembros verticales, construidos con barras de acero, están en tensión, al igual que el cordón inferior, que es de madera.
Para los puentes de tramos largos se emplea la armadura Parker, de cordón superior curvo, también llamada armadura Pratt, y para los de vanos largos y viga de celosía sencilla se utilizan estructuras con entrepaños subdivididos, como la armadura Warren; la Petit con cordones paralelos, también denominada de Baltimore, la Petit con cordón superior inclinado, que también se llama de Pensilvania, y. la viga de celosía en «K». En la Petit y la Warren subdividida, los órganos verticales cortos que aparecen en las figuras respectivas se suelen prolongar hasta el cordón superior para servirle de soporte. Las armaduras para vanos largos están subdivididas en forma que la longitud de los largueros no sea excesiva; a medida que aumenta la anchura del vano, debe hacerlo la altura de la armadura tanto para evitar las flexiones excesivas como por razones de economía. La Warren subdividida, Petit y «K» pueden ser de tablero inferior superior y de diverso número de entrepaños en la armadura según las necesidades de cada caso. Los miembros metálicos de los puentes con viga de celosía se construyen de muy diversas formas. Los de madera adoptan secciones rectangulares.
Diez tipos de superestructura: Puente de losa con vigas Consiste de dos componentes principales de superestructura: (a) la cubierta (tablero) de concreto (b) las vigas longitudinales. Una superestructura de este tipo se muestra en la siguiente figura:
Las vigas longitudinales son generalmente hechas de una variedad de materiales, incluyendo: 1.
Acero
Concreto reforzado/presforzado Láminas de madera pegadas (en este caso, la cubierta es usualmente de madera laminada con una superficie de asfalto). En muchos casos, la cubierta de concreto (tanto para vigas presforzadas como para vigas de acero estructural) es diseñada para trabajar en forma compuesta con las vigas. El resultado es un menor tamaño de sección para las vigas y por lo tanto, mayor economía a través de un uso más eficiente de materiales. Este sistema es más recomendado para puentes de claros cortos con claros en el rango de 20 a 125 pies. Más allá de estas longitudes, el costo económico constituye un factor importante para cambiar a un tipo diferente de superestructura. Puentes Ortotrópicos Un material cuyas respuesta mecánica depende de la dirección en que se aplican las cargas se conoce como anisotrópico. En el tipo de puentes ortotrópicos, una cubierta de acero rigidizado es soldado a las vigas. En consecuencia, la cubierta de acero tiene diferente propiedades elásticas en dos direcciones ortogonales (perpendiculares). De ahí el nombre; orto-gonal, aniso-trópico: ortotrópico. Un ejemplo es mostrado en la siguiente figura:
Puentes de Armadura Los puentes de armadura tienden a ser más económicos para claros más largos (asumiendo que los requisitos de profundidad no son severos) porque los miembros de la armadura están sometidos a cargas axiales sin ningún tipo de flexión. Los puentes de armadura pueden ser clasificados además por la posición de la cubierta con respecto a las cuerdas inferiores o superiores de la armadura. Las designaciones son las siguientes: a) Armadura de cubierta: La cubierta es sostenida en los puntos superiores de la armadura. La armadura está por lo tanto, completamente por debajo de la superficie de la carretera. b) Armadura expuesta: La cubierta es sostenida por las cuerdas inferiores de la armadura. La armadura misma puede obstaculizar la visión de los conductores y es una amenaza de colisiones. En consecuencia, este tipo de armadura no es usado. Sin embargo, muchos puentes con esta configuración han sido sacados de uso y removidos a ubicaciones alternativas debido a su significado histórico.
c) Armadura medio-expuesta: La cubierta está sostenida por cuerdas tanto inferiores como superiores. Este tipo de armadura es usualmente requerido para estructuras de armaduras de claros muy grandes. Este tipo de armadura es a veces conocido como armadura pony. Puentes de Marcos Rígidos El comportamiento de un puente de marco rígido es esencialmente el comportamiento de un arco de dos articulaciones. Debido a que su forma estructural es indeterminada, estos puentes no son fáciles de analizar como los puentes de vigas o armaduras. Históricamente, los puentes de marcos rígidos han sido construidos con solo dos componentes principales de apoyo por lo que su redundancia y trayectoria de cargas han sido cuestionadas. Un ejemplo de este tipo de puente es mostrado en la figura de abajo:
Puentes de Arco Los puentes de arco son esencialmente las estructuras de puentes más antiguas. Ya que cada elemento de la estructura de arco está sometido a fuerzas de compresión, fue posible construir estos puentes de piedra sin anclajes mecánicos. Todavía se encuentran en funcionamiento puentes de arco de 2000 años. Como los puentes de armadura, los puentes de arco pueden ser también clasificados en base a la localización de la superficie de la carretera en relación con la estructura de soporte del arco: a) Arco de cubierta: La estructura de soporte del arco está completamente por debajo de la superficie de la carretera. b) Arco expuesto: El arco está por encima de la cubierta de la carretera. En este caso, la superficie misma puede formar un tensor para las fuerzas de armadura que se desarrollan (por tanto, un arco tensado).
c) Arco medio expuesto: Esta es una estructura de puente donde la carretera está entre el springing y la corona (estas definiciones se ilustran en la figura de abajo). Puente de estructura de arco típico:
Los puentes de arco también pueden basarse en otras formas estructurales (armaduras, marcos rígidos, etc). Algunos ejemplos (esquemáticos) se muestran en la siguiente figura:
Puentes en Voladizo Los puentes en voladizo fueron la primera forma estructural en conquistar claros bastantes grandes que eran requeridos para el tráfico ferroviario en los años 1800’s. Las estructuras de puentes en voladizo consistían de los siguientes componentes: 1) Claros de anclaje: Claros simplemente soportados en cada extremos de la estructura del puente. La porción en voladizo de estos claros sostiene el claro central.
2) Claro en voladizo: Claro central (usualmente más corto que los claros de anclaje) localizado usualmente en el centro de la corriente o río. El puente Firth of Forth es un excelente ejemplo de un puente en voladizo. La estructura de puente en voladizo intenta igualar/cancelar los momentos positivos y negativos de la estructura del puente entre los apoyos. El comportamiento estructural y la comparación con claros simples son mostrados esquemáticamente en la siguiente figura.
Puentes Suspendidos por Cables (en suspensión) Los puentes suspendidos por cables son bien conocidos por sus cualidades estéticas (el Golden Gate, el puente de Brooklyn, el puente de Washington, etc.) y por su habilidad
de cubrir grandes distancias. Estos puentes están formados de cuatro componentes principales: 1) Torres 2) Cables 3) Anclajes 4) Cubierta Los componentes principales de los puentes en suspensión y las diferencias básicas entre puentes en suspensión externamente anclados y auto-anclados son ilustrados en la siguiente figura:
Puentes Atirantados Aunque el uso de cables para atirantar una cubierta de puente fue descubierta muchos años antes, los puentes atirantados no recibieron mucha atención y uso hasta después de la Segunda Guerra Mundial. Los puentes atirantados transmiten la carga de la cubierta directamente a los torres a través de los cables. Las configuraciones estructurales de puentes atirantados se muestran en la siguiente figura:
La clasificación general de puentes atirantados:
Puentes Móviles Son aquellos puentes que operan en vez de permanecer estáticamente inmóviles durante todo su período de vida útil. En general, los puentes móviles pueden ser clasificados en tres tipos:
1) Báscula 2) Suspendible 3) Giratorio Los puentes en operación (o móviles) están exclusivamente localizados sobre caminos de agua navegables. Cuando el tráfico de barcos o botes necesita cruzar por debajo de la estructura del puente, el puente debe dejar el camino libre. Un ejemplo de cada tipo de puente se muestra a continuación:
Bascula La báscula puente es un instrumento de medición de peso formado por una plataforma metálica o de hormigón que apoya sobre células de carga conectadas entre sí y de ellas hasta una caja-suma, desde donde la señal eléctrica es enviada a un terminal-indicador de peso. Habitualmente usada para pesar camiones, también puede usarse para pesar vagones de ferrocarril, dumpers, tractores, y también aeronaves. Los equipos más avanzados incorporan barreras de acceso, semáforos y elementos de posicionamiento, lectores de tarjeta e identificación de matrícula y conductor por videocámaras.
Se verifican y precintan por un Centro o Servicio legalmente homologado para tal fin. En España este servicio lo prestan empresas públicas dependientes del Gobierno de las Comunidades Autónomas. También hay algunas Entidades Privadas que trabajan en régimen de concesión pública.
Suspendible
Giratorio
Un puente giratorio o puente de oscilación es un tipo de puente móvil, en el que uno de los extremos rota sobre su eje central para permitir el tráfico marítimo a ambos lados. El Puente de la Mujer en la ciudad argentina de Buenos Aires, única obra de Santiago Calatrava en Latinoamérica es un ejemplo de puente giratorio. Este tipo de puentes abundaron en España, pero se ha prescindido de ellos poco a poco.1 El puente de Carmelo, ubicado sobre el Arroyo de Las Vacas (Carmelo, Uruguay), fue el primer puente giratorio de Sudamérica. Su movimiento se realiza a tracción humana.
http://ingenieriareal.com/tipos-de-puentes/ http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/5579/Capitulo2.pdf http://es.slideshare.net/madelainecsegura/proyecto-del-puente-de-armadura-16604235
