Análisis y diseño de puentes tipo arco puentessssssssssssss.docx

Embed Size (px)

Citation preview

I. Anlisis y diseo de puentes tipo arcoEl diseo de cada puente vara dependiendo de su funcin y la naturaleza del terreno sobre el que el puente es construido. Su proyecto y su clculo pertenecen a la ingeniera estructural, incluidos por los materiales disponibles, tcnicas desarrolladas y las consideraciones econmicas, entre otros factores.De acuerdo a su clasificacin los puentes: por las cuatro fuerzas de tensin, compresin, flexin y tensin constante distribuidas en toda su estructura. La mayor parte de los puentes emplea todas las fuerzas principales e cierto grado, pero unas pocas predominan.

II. Funcionamiento del puente tipo arcoLa diferencia ms grande entre los puentes es la distancia que pueden cruzar en un solo palmo. Un puente arco seguramente puede atravesar hasta 240 a 300m.

La diferencia que un puente de arco pueda atravesar distancias mayores que un puente de viga se debe a las dos fuerzas importantes que son la compresin y la tensin.La compresin y la tensin estn presentes en todos los puentes, y este es el trabajo del diseador para lidiar con estas fuerzas sin torcerse o romperse. La mejor forma de tratar con estas fuerzas es disiparlas o transferirlas; para disipar la fuerza debe extenderse sobre un rea ms grande, para transferir la fuerza debe ser llevada de un rea dbil a un rea ms fuerte. Fuerzas en los puentes arco:El diseo del arco, es un semicrculo, desva naturalmente el peso de la cubierta del puente hacia los estribos.

Compresin: los puentes de arco estn siempre bajo compresin. La fuerza de la compresin empuja hacia fuera a lo largo de la curva del arco hacia los estribos.

Tensin: la tensin en un arco es insignificante. La curva natural del arco y su capacidad de disipar la fuerza hacia afuera reduce grandemente los efectos de la tensin en la superficie inferior del arco. Cuanto mayor sea el grado de curvatura (cuanto ms grande es el semicrculo del arco), sin embargo, mayores son los efectos de la tensin en la superficie inferior, la forma del arco es todo lo que necesita para disipar con eficacia el peso del centro de la cubierta hacia los estribos.Los arcos son verdaderamente una forma natural de puente. Es la forma de la estructura que le da su fuerza. Un puente de arco no necesita soportes o cables adicionales. De hecho, un arco hecho de piedra incluso no necesita mortero.

Bajo tablero.El tablero est encima del arco que es quien soporta el peso del puente.

Sobre tablero.El arco soporta el peso del tablero del que est colgado.

Simples puentes de arco de compresinVentajas de materiales simplesPiedra, ladrillo y otros de tales materiales son resistente a la compresin y un tanto por lo que en cizalla, pero no pueden resistir mucha fuerza en tensin. Como resultado, arco de la albailera puentes estn diseados para estar constantemente bajo compresin, la medida en que es posible. Cada arco se construye sobre un marco de apuntalamiento temporal, conocida como una de centrado. En los primeros puentes de arco de compresin, una piedra angular en la mitad del puente llev el peso del resto del puente. El ms peso que se puso en el puente, ms fuerte se convirti en su estructura. Albailera arco puentes utilizan una cantidad de material de relleno por encima del arco con el fin de aumentar este peso muerto en el puente y evitar tensiones que se produzcan en el anillo de arco como las cargas se mueven a travs del puente. Otros materiales que se utilizaron para construir este tipo de puente eran de ladrillo y hormign en masa. Cuando se utiliza mampostera los ngulos de las caras se cortan para reducir al mnimo las fuerzas de cizallamiento. Cuando se utilice la albailera al azar se mortared juntos y el mortero se permite establecer antes de retirar la cimbra.Arcos de mampostera tradicionales son generalmente duraderos y algo resistente a la liquidacin o el menoscabo. Sin embargo, en relacin a las alternativas modernas, estos puentes son muy pesados, que requieren extensas bases. Tambin son caras de construir all donde los costos laborales son altos.Secuencia de construccin Cuando los arcos se fundan en una cama de la corriente del agua se desva y las gravas excavado a un buen equilibrio. A partir de este los embarcaderos de la fundacin se plantean a la base de los arcos, un punto conocido como el arranque. Cimbra de centrado se fabrica, por lo general de madera y tableros. Dado que cada arco de un puente de mltiples arco impondr un empuje sobre sus vecinos, es necesario ya sea que todos los arcos del puente ser criados en el mismo tiempo, o que se utilizan muelles muy amplios. El empuje desde el extremo arcos se toma en la tierra por zapatas en las paredes del can, o por grandes planos inclinados que forman rampas para el puente, que tambin puede estar formado de arcos. Los varios arcos se construyen sobre el centrado. Una vez que el barril bsica arco se construye, los arcos se estabilizan con mampostera de relleno entre los arcos, que puedan darse en los cursos de bonos en ejecucin horizontal. Estos pueden formar dos paredes, conocidos como las enjutas, que luego son rellenados con material suelto y escombros. La carretera est pavimentada y muros de parapeto protector limitar el trfico en el puente.Tipos de puente de arcoCorbel puente de arco Mnsula arco construido con mampostera ciclpea, en el puente Arkadiko griega Mnsula arco en la forma de un tringulo issceles, el apoyo del puente de Eleutherna griega Un arco voladizo con la mampostera sin recortar Un arco de mnsula con la mampostera se corta en forma de arcoEl puente de arco de mnsula es de mampostera o piedra, puente, donde cada vez ms elevados voladizos curso un poco ms que el curso anterior. Los pasos de la mampostera se pueden recortar para hacer el arco tiene una forma redondeada. El arco de mnsula no produce empuje, o presin hacia el exterior en la parte inferior del arco, y no se considera un arco verdadero. Es ms estable que un arco verdadero, ya que no tiene este empuje. La desventaja es que este tipo de arco no es adecuado para grandes luces.Acueductos y viaductos del canal Romano Pont-Saint-Martin Los tres pisos romano Pont du Gard acueducto El puente de arco rebajado romano en LimyraEn algunos lugares es necesario para abarcar una gran brecha en una elevacin relativamente alta, por ejemplo, cuando un canal o el agua de alimentacin debe abarcar un valle. En lugar de la construccin extremadamente grandes arcos, o columnas de apoyo muy altos, una serie de estructuras arqueadas estn construidos uno encima de otro, con estructuras ms amplias en la base. Ingenieros civiles romanos desarrollaron el diseo y las estructuras construidas con materiales altamente refinados slo simples, el equipo y las matemticas. Este tipo todava se usa en viaductos canales y carreteras, ya que tiene una forma agradable, especialmente cuando atraviesa el agua, como los reflejos de los arcos forman una impresin visual de crculos o elipses.Cubierta puente de arco Estos puentes del ro de Harlem son puentes de arco de la cubierta admitidos. El tramo central de la cubierta del puente de Fremont se suspende y la cubierta acta como un lazo, mientras que los tramos laterales de la cubierta son compatibles.Este tipo de puente comprende un arco donde la cubierta est completamente por encima del arco. El rea entre el arco y la cubierta se conoce como el tmpano. Si el tmpano es slida, por lo general en el caso de una fbrica o puente de piedra, el puente se llama un puente de arco cerrado-spandrel. Si la cubierta se apoya en una serie de columnas verticales que se alzan desde el arco, el puente es conocido como un puente de arco de abierto-enjuta. El Alexander Hamilton Bridge es un ejemplo de un puente de arco de abierto-enjuta. Por ltimo, si el arco apoya la cubierta slo en la parte superior del arco, el puente se llama un puente de arco catedral.Ver tambin la categora: puentes de arco de cubierta Ver tambin: Cronologa de tres arco del puente de cubierta apoyada ms larga se extiendeA travs de puente de arcoEste tipo de puente comprende un arco que soporta la cubierta por medio de cables de suspensin o barras de unin. El Sydney Harbour Bridge es un puente a travs del arco que usa un tipo de arco de celosa.Estos travs de puentes de arco estn en contraste con puentes de suspensin que utilizan la catenaria en tensin a la que los cables antes mencionados o barras de unin estn unidas y suspendidas.Puente de arco atirantadoTambin conocido como un arco de cuerda de arco, este tipo de puente de arco incorpora un lazo entre dos extremos opuestos del arco. El lazo es capaz de resistir las fuerzas de empuje horizontal que normalmente se ejercen sobre los pilares de un puente de arco

El uso de materiales modernosPuentes de arco ms modernos estn hechos de hormign armado. Este tipo de puente es apropiada cuando un centrado temporal puede ser construido para soportar las formas, el acero de refuerzo y concreto sin curar. Cuando el hormign se establece suficientemente continuacin, se retiran las formas y cimbras. Tambin es posible construir un arco de hormign armado de hormign prefabricado, donde el arco est construido en dos mitades que despus se inclin uno contra el otro.Muchos puentes modernos, de acero o de hormign armado, a menudo tienen un poco de su carga de tensin dentro de su estructura. Esto reduce o elimina el empuje horizontal en contra de los pilares y permite su construccin en un terreno ms dbil. Estructuralmente y analticamente no son verdaderos arcos, sino ms bien un haz con la forma de un arco. Vase el puente de arco de celosa para ms informacin sobre este tipo.Una evolucin moderna del puente de arco es el lapso de tiempo a travs del puente del arco. Esto ha sido posible gracias a la utilizacin de materiales ligeros que son fuertes en la tensin, tales como el acero y el hormign pretensado.