Calculo vectorial en la ingeniería civil mediante la construcción de un puente levadizo

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PUENTE LEVADIZO

MARIA PAULA AVELLA MUÑOZ

EDWIN CAMILO MENDIVELSO ROMERO

UNIVERSIDAD SANTO TOMAS

TUNJA/BOYACA

INGENIERIA CIVIL

2016

PUENTE LEVADIZO

Presentado por:
María Paula Avella Muñoz
Cod: 293391
Edwin Camilo Mendivelso Romero
Cod:2183349

Presentado a:

Docente. Nury Yolanda Suarez

Area: Calculo Vectorial

UNIVERSIDAD SANTO TOMAS

TUNJA/BOYACA

INGENIERIA CIVIL

2016

INTRODUCCION

Este proyecto quiere mostrar mediante una maqueta cómo se aplica el cálculo vectorial en la ingeniería civil mediante la construcción de un puente levadizo, actualmente los puentes levadizos son una estructura que resiste gracias a su forma; en este caso salva una determinada luz mediante un mecanismo resistente que funciona exclusivamente a tracción, evitando gracias a su flexibilidad, que aparezcan flexiones en él. El cable es un elemento flexible, lo que quiere decir que no tiene rigidez y por tanto no resiste flexiones. Si se le aplica un sistema de fuerzas, tomará la forma necesaria para que en él sólo se produzcan esfuerzos axiles de tracción; si esto lo fuera posible no resistiría. Por tanto, la forma del cable coincidirá forzosamente con la línea generada por la trayectoria de una de las posibles composiciones del sistema de fuerzas que actúan sobre él. Esta línea es el funicular del sistema de cargas, que se define precisamente como la forma que toma un hilo flexible cuando se aplica sobre él un sistema de fuerzas. La curva del cable de un puente levadizo es una combinación de la catenaria, porque el cable principal pesa, y de la parábola, porque también pesa el tablero; sin embargo la diferencia entre ambas curvas es mínima, y por ello en los cálculos generalmente se ha utilizado la parábola de segundo grado. El cable principal es el elemento básico de la estructura resistente del puente levadizo. Su montaje debe salvar el vano entre las dos torres y para ello hay que tenderlo en el vacío. Esta fase es la más complicada de la construcción de los puentes levadizos. Inicialmente se montan unos cables auxiliares, que son los primeros que deben salvar la luz del puente y llegar de contrapeso a contrapeso, las poleas en los puentes levadizos cumplen un trabajo muy esencial dado que estas son las que le dan la dirección a las cuerdas que sostienen y dirigen el puente en el momento de ser levantado.

La mayoría de los grandes puentes levadizos están situados sobre zonas navegables, con bastante tráfico marítimo y por ello permite pasar los cables iniciales con un remolcador; pero esto no es siempre posible. Como el sistema de cargas de los puentes es variable porque lo son las cargas de tráfico, los puentes levadizos en su esquema elemental son muy deformables. Este esquema elemental consiste en el cable principal, , y un tablero sin rigidez, o lo que es lo mismo, con articulaciones en los puntos de unión..

Finalmente esto se demostrara con la maqueta y los respectivos cálculos para su elaboración, mostrando cómo es aplicable el cálculo vectorial en la ingeniería civil.

PROBLEMÁTICA

¿De qué manera influyen las fuerzas en la construcción de un puente levadizo y qué relación tienen estas con el cálculo vectorial?

OBJETIVOS

GENERAL:

• Demostrar la aplicación del cálculo vectorial en la ingeniería civil mediante la construcción de un puente levadizo (maqueta)

ESPECIFICOS:

• Realizar una maqueta funcional donde se vea la aplicación del cálculo vectorial
• Realizar un estudio sobre las fuerzas incidentes en la construcción de puentes levadizos
• Hacer un diagrama de cuerpo libre para observar cómo se distribuyen las fuerzas en el puente levadizo

JUSTIFICACIÓN

El objetivo del proyecto es cómo se aplica el cálculo vectorial en la ingeniería civil mediante la construcción de un puente levadizo el cual se demostrara mediante una maqueta.

Para ello se realizaran los estudios de las fuerzas, demostrando la aplicabilidad del cálculo vectorial a la ingeniería civil, como lo es en los puentes levadizos mediante la fuerza de tracción, fuerza de compresión, fuerza gravitacional, fuerza tensión , el cálculo vectorial se ve principalmente en los cables del mismo así como la curva del cable es una combinación de la catenaria, porque el cable principal pesa, y de la parábola, porque también pesa el tablero; sin embargo la diferencia entre ambas curvas es mínima, y por ello en los cálculos generalmente se ha utilizado la parábola de segundo grado.

MARCO TEORICO

PUENTE

Un puente es una construcción que permite salvar un accidente geográfico como un río, un cañón, un valle, una carretera, 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 de la naturaleza del terreno sobre el que se construye.

Su proyecto y su cálculo pertenecen a la ingeniería estructural, siendo numerosos los tipos 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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