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´PUENTE COLGANTE Un puente colgante es un puente sostenido por un arco invertido formado por numerosos cables de acero, del que se suspende el tablero del puente mediante tirantes verticales. Desde la antigüedad este tipo de puentes han sido utilizados por la humanidad para salvar obstáculos. A través de los siglos, con la introducción y mejora de distintos materiales de construcción, este tipo de puentes son capaces en la actualidad de soportar el tráfico rodado e incluso líneas de ferrocarril ligeras Los cables que constituyen el arco invertido de los puentes colgantes deben estar anclados en cada extremo del puente ya que son los encargados de transmitir una parte importante de la carga que tiene que soportar la estructura. El tablero suele estar suspendido mediante tirantes verticales que conectan con dichos cables. Las fuerzas principales en un puente colgante son de tracción en los cables principales y de compresión en los pilares. Todas las fuerzas en los pilares deben ser casi verticales y hacia abajo, y son estabilizadas por los

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´PUENTE COLGANTE

Un puente colgante es un puente sostenido por un arco invertido formado por

numerosos cables de acero, del que se suspende el tablero del puente

mediante tirantes verticales. Desde la antigüedad este tipo de puentes han sido

utilizados por la humanidad para salvar obstáculos. A través de los siglos, con

la introducción y mejora de distintos materiales de construcción, este tipo de

puentes son capaces en la actualidad de soportar el tráfico rodado e incluso

líneas de ferrocarril ligeras

Los cables que constituyen el arco invertido de los puentes colgantes deben

estar anclados en cada extremo del puente ya que son los encargados de

transmitir una parte importante de la carga que tiene que soportar la estructura.

El tablero suele estar suspendido mediante tirantes verticales que conectan

con dichos cables.

Las fuerzas principales en un puente colgante son de tracción en los cables

principales y de compresión en los pilares. Todas las fuerzas en los pilares

deben ser casi verticales y hacia abajo, y son estabilizadas por los cables

principales, estos pueden ser muy delgados, como son, por ejemplo, en el

Puente de Severn, Inglaterra.

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En el puente Juscelino Kubitschek, Brasilia, Brasil. Los arcos no se encuentran

en el mismo plano y los cables de suspensión forman una superficie parabólica

Asumiendo como cero el peso del cable principal comparado con el peso de la

pista y de los vehículos que están siendo soportados, unos cables de un

puente colgante formarán una parábola (muy similar a una catenaria, la forma

de los cables principales sin cargar antes de que sea instalada la pista). Esto

puede ser visto por un gradiente constante que crece con el crecimiento lineal

de la distancia, este incremento en el gradiente a cada conexión con la pista

crea un aumento neto de la fuerza. Combinado con las relativamente simples

constituidas puestas sobre la pista actual, esto hace que los puentes colgantes

sean más simples de diseñar, calcular y analizar que los puentes atirantados,

donde la pista está en compresión.

Los principios de suspensión usados en grandes puentes pueden también

aparecer en contextos menores que dichos puentes de carretera o ferrocarril.

La suspensión con cables ligeros puede servir como una solución menos cara

y más elegante para puentes peatonales que soportarlas mediante un gran

enrejado.

Donde un puente une dos edificios próximos no es necesario construir torres y

los mismos edificios pueden sostener los cables. La suspensión con cables

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puede ser también aumentada con la inherente rigidez de una estructura

teniendo mucho en común a un puente tubular.

La mayoría de los puentes colgantes usan estructuras de acero reticuladas

para soportar la carretera (particularmente poseyendo los efectos

desfavorables).

Recientes desarrollos en aerodinámica de puentes han permitido la

introducción de estructuras de plataforma. Esto posibilita la construcción de

este tipo sin el peligro de que se generen remolinos de aire (cuando sopla el

viento) que hagan retorcerse al puente como ocurrió con el puente de Tacoma

Narrow.

En los puente colgantes, la estructura resistente básica está formada por los

cables principales, que se fijan en los extremos del vano a salvar, y tienen la

flecha necesaria para soportar mediante un mecanismo de tracción pura, las

cargas que actúan sobre él.

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El puente colgante más elemental es el puente Catenaria, donde los propios

cables principales sirven de plataforma de paso.

Paradójicamente, la gran virtud y el gran defecto de los puentes colgantes se

deben a una misma cualidad: su ligereza.

La ligereza de los puentes colgantes, los hace más sensibles que ningún otro

tipo al aumento de las cargas de tráfico que circulan por él, porque su relación

peso propio/carga de tráfico es mínima; es el polo opuesto del puente de

piedra.

Actualmente los puentes colgantes se utilizan casi exclusivamente para

grandes luces; por ello, salvo raras excepciones, todos tienen tablero metálico.

El puente colgante es, igual que el arco, 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 colgante 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 colgante. 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 colgantes. Inicialmente se montan unos

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cables auxiliares, que son los primeros que deben salvar la luz del puente y

llegar de contrapeso a contrapeso.

La mayoría de los grandes puentes colgantes están situados sobre zonas

navegables, 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 colgantes en su

esquema elemental son muy deformables. Este esquema elemental consiste

en el cable principal, las péndolas, y un tablero sin rigidez, o lo que es lo

mismo, con articulaciones en los puntos de unión con las péndolas. En la

mayoría de los puentes colgantes, las péndolas que soportan el tablero son

verticales.

El esquema clásico de los puentes colgantes admite pocas variaciones; los

grandes se han hecho siempre con un cable principal en cada borde del

tablero.

¿Cómo intervienen las fuerzas en la construcción de un puente colgante?

Fuerza de tracción

Fuerza de compresión

Fuerza gravitatoria

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Fuerza cortante

Fuerza de tracción:

La fuerza de tracción es el esfuerzo a que está sometido un cuerpo por la

aplicación de dos fuerzas que actúan en sentido opuesto, y tienden a estirarlo.

En un puente colgante la fuerza de tracción se localiza en los cables

principales.

Un cuerpo sometido a un esfuerzo de tracción sufre deformaciones positivas

(estiramientos) en ciertas direcciones por efecto de la tracción.

La fuerza de tracción es la que intenta estirar un objeto (tira de sus extremos

fuerza que soportan cables de acero en puentes colgantes, etc.)

El hecho de trabajar a tracción todos los componentes principales del puente

colgante ha sido causa del escaso desarrollo que ha tenido este tipo de puente

hasta el pasado siglo; así, ha permanecido en el estado primitivo que aun se

encuentra en las zonas montañosas de Asia y América del Sur (simples

pasarelas formadas por trenzados de fibras vegetales) hasta que se dispuso de

materiales de suficiente resistencia y fiabilidad para sustituirlas.

Cada material posee cualidades propias que definen su comportamiento ante

la tracción. Algunas de ellas son:

elasticidad

plasticidad

ductilidad

fragilidad

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Fuerza de compresión

La fuerza de compresión es la resultante de las tensiones o presiones que

existe dentro de un sólido deformable o medio continuo, caracterizada porque

tiende a una reducción de volumen o un acortamiento en determinada

dirección.

La fuerza de compresión es la contraria a la de tracción, intenta comprimir un

objeto en el sentido de la fuerza.

La fuerza de compresión es un estado de tensión en el cual las partículas se

aprietan entre sí. Una columna sobre la cual se apoya una carga, se halla

sometida a una solicitación a la compresión.

Compresión es el estado de tensión en el cual las partículas se "aprietan" entre

sí. Una columna sobre la cual se apoya un peso se halla sometido a

compresión, por ese motivo su altura disminuye por efecto de la carga.

Las deformaciones provocadas por la compresión son de sentido contrario a

las producidas por tracción, hay un acortamiento en la dirección de la

aplicación de la carga y un ensanchamiento perpendicular a esta dirección,

esto debido a que la cantidad de masa del cuerpo no varía. Las solicitaciones

normales son aquellas fuerzas que actúan de forma perpendicular a la sección;

por lo tanto, la compresión es una solicitación normal a la sección ya que en las

estructuras de compresión dominante la forma de la estructura coincide con el

camino de las cargas hacia los apoyos, de esta forma, las solicitaciones actúan

de forma perpendicular provocando que las secciones tienden a acercarse y

"apretarse".

El hormigón es un material que resiste fuertemente a compresión, pero es muy

frágil a esfuerzos de tracción.

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Fuerza gravitatoria

La gravitación es la fuerza de atracción mutua que experimentan los cuerpos

por el hecho de tener una masa determinada. La existencia de dicha fuerza fue

establecida por el matemático y físico inglés Isaac Newton en el siglo XVII,

quien, además, desarrolló para su formulación el llamado cálculo de fluxiones

(lo que en la actualidad se conoce como cálculo integral).

Bien aplicando la Tercera Ley de Newton: (por cada fuerza que actúa sobre un

cuerpo, éste realiza una fuerza igual pero de sentido opuesto sobre el cuerpo

que la produjo. Dicho de otra forma: Las fuerzas siempre se presentan en

pares de igual magnitud, sentido opuesto y están situadas sobre la misma

recta.)

En un puente colgante deberá soportar el peso, a través de los cables, y habrá

una tensión y deberá ser mayor del otro extremo, al del peso del puente en los

anclajes (contraria sino el puente se va para abajo). El viento también se toma

en cuenta.Si ya has visto fuerzas vectoriales, es ahí donde se aplican los

principios básicos. Un ejemplo si no te hundes en el piso, es porque existe una

fuerza de igual dirección y magnitud, pero de sentido contrario.

Las principales fuerzas son la carga que tiene que soportar el puente y el peso

propio del puente (por supuesto ahí es donde interviene la gravedad).Después

tienes la acción de los vientos, del agua si está construido sobre ella,

etc.Digamos que el aspecto principal a tener en cuenta es que el puente debe

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soportar su propio peso y la carga transmitiéndolo a los cimientos a través de

las columnas.

Se utilizan cables para soportar los tramos horizontales y de esta manera el

peso es transmitido a la columna.La ley formulada por Newton y que recibe el

nombre de ley de la gravitación universal, afirma que la fuerza de atracción que

experimentan dos cuerpos dotados de masa es directamente proporcional al

producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la

distancia que los separa (ley de la inversa del cuadrado

de la distancia). La ley incluye una constante de

proporcionalidad (G) que recibe el nombre de constante de la gravitación

universal y cuyo valor, determinado mediante experimentos muy precisos, es

de:

Fuerza de cortante

La tensión cortante o tensión de corte es aquella que, fijado un plano, actúa

tangente al mismo. Se suele representar con la letra griega tau En piezas

prismáticas, las tensiones cortantes aparecen en caso de aplicación de un

esfuerzo cortante o bien de un momento torsor .

En piezas alargadas, como vigas y pilares, el plano de referencia suele ser un

paralelo a la sección transversal (i. e., uno perpendicular al eje longitudinal). A

diferencia del esfuerzo normal, es más difícil de apreciar en las vigas ya que su

efecto es menos evidente.

El puente colgante mas grande del mundo :

Una de las construcciones más asombrosas que existe en el mundo son los

Puentes Colgantes. Desde sus inicios siempre se pensó en esta tecnología

como una alternativa para atravesar ríos o estrechos, y desde la tragedia del

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Tacoma Narrows se ha trabajado constantemente en aumentar la seguridad en

este tipo de puentes.

Akashi-Kaikyo, entre Kobe y Naruto Japón

Año de terminación: 1998

Longitud: 1991m

El puente de Akashi-Kaikyo es considerado el puente colgante más largo del

mundo, su costo estimado es de 5 billones de dólares y circulan

aproximadamente 23,000 vehículos por día.

Ventajas y desventajas de un puente colgante:

Ventajas

El vano central puede ser muy largo en relación a la cantidad de material

empleado, permitiendo comunicar cañones o vías de agua muy anchos

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Pueden tener la plataforma a gran altura permitiendo el paso de barcos

muy altos.

No se necesitan apoyos centrales durante su construcción, permitiendo

construir sobre profundos cañones o cursos de agua muy ocupados por

el tráfico marítimo o de aguas muy turbulentas.

Siendo relativamente flexible, puede flexionar bajo vientos severos y

terremotos, donde un puente más rígido tendría que ser más fuerte y

duro.

son una manera de comunicarse países, comunidades y estados de una

manera mas rápida y eficaz de esa forma personas que viven alejadas

pueden convivir aunque vivan en diferentes rumbos

hace más cortos las distancias y es mas rápido llegar de un lugar a otro

se conectan países y así es más barato por las cortas distancias  o los

materiales que se emplean para elaborarlos

Si se producen infiltraciones de agua, es muy difícil que se moje el

aislamiento.

La cámara de aire permite que el vapor de agua sea evacuado. Evita

condensaciones intersticiales.

Evacuación del aire caliente.

Se favorece la independencia de movimientos (no aparecen fisuras)

Permite corregir variaciones de espesor y permite aplomar y nivelar la

hoja exterior.

Impide que cualquier rotura estropee el aislante (la cámara de aire).

Se reduce el peso de los claros, se puede aprovechar más la altura de

estos con respecto al nivel del piso y sobre todo que con estos puentes

se puede alcanzar distancias de claros muy grandes.

Con otro tipo de puentes, es necesario colocar armaduras, lo cual

aumentan el peso, se deben colocar pilotes para sostenerlo pero se

reduce el espacio por debajo del puente.

Más largos tramos principales son alcanzables que con cualquier otro

tipo de puente

Menos material puede ser necesario que otros tipos de puentes, incluso

en tramos que pueden lograr, dando lugar a una reducción de costes de

construcción

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Excepto para la instalación de los cables temporal inicial, poco o ningún

acceso desde abajo se requiere durante la construcción, por ejemplo,

permitiendo una navegación a permanecer abierta mientras se

construya el puente por encima de

Puede ser más capaces de resistir terremotos movimientos que pueden

y más rígida puentes más pesado

Desventajas

Al faltar rigidez el puente se puede volver intransitable en condiciones de

fuertes vientos o turbulencias, y requeriría cerrarlo temporalmente al

tráfico. Esta falta de rigidez dificulta mucho el mantenimiento de vías

ferroviarias.

Bajo grandes cargas de viento, las torres ejercen un gran momento

(fuerza en sentido curvo) en el suelo, y requieren una gran cimentación

cuando se trabaja en suelos débiles, lo que resulta muy caro

Problemas en encuentro con carpinterías, arranque y coronación de la

fachada.

Requiere mano de obra especializada. Es mucho más cara.

A veces es más ancha que el muro a la capuchina.

A falta de rigidez en el puente puede quedar inutilizable en condiciones

de viento fuerte y turbulento y así lo exigen el cierre temporal al tráfico.

Ser flexible en respuesta a cargas concentradas la estructura general no

se utilizan para trenes regionales cruces, que se concentran al máximo

"en vivo" de la carga en la ubicación de la locomotora .

Bajo carga de viento fuerte, las torres ejercen un gran par de fuerza en

el suelo, y por lo tanto requieren muy caro base de trabajo en la

construcción en terreno blando.

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Comparación con otros tipos de puentes:

Rigidez considerable o de perfiles aerodinámicos pueden ser necesarias

para evitar la cubierta del puente vibrando bajo fuertes vientos.

La cubierta de la rigidez relativamente baja en comparación con otros

(no suspensión) tipos de puentes hace que sea más difícil de llevar

ferrocarril de tráfico donde las altas cargas vivas se producen

concentrados.

Algunos de acceso a continuación pueden ser necesarias durante la

construcción, para levantar los cables iniciales o para levantar las

unidades de la cubierta. Este acceso se puede evitar en el puente

atirantado de la construcción.

1 Protocolo de habilitación del acero:

Definición:

Se denomina acero a aquellos productos ferrosos cuyo porcentaje de Carbono

está comprendido entre 0,05 y 1,7 %.

El acero es uno de los materiales de fabricación y construcción más versátil y

adaptable. Ampliamente usado y a un precio relativamente bajo, el acero

combina la resistencia y la trabajabilidad , lo que se presta a fabricaciones

diversas. Asimismo sus propiedades pueden ser manejadas de acuerdo a las

necesidades específicas mediante tratamientos con calor, trabajo mecánico, o

mediante aleaciones.

Resulta más resistente que el Hierro, pero es más propenso a la corrosión.

Posee la cualidad de ser maleable, mientras que el hierro es rígido.

Los aceros estructurales utilizados hoy en día comenzaron a ser producidos

hace tan solo unos pocos años. Fueron los avances de la metalurgia logrados

a mediados del siglo XX los que permitieron desarrollarlos, y su aplicación

inicialmente se suscribió a la construcción de puentes y grandes edificios, dado

que no eran comerciales ni aparecían mencionados en los códigos. Con el

tiempo se fueron incorporando a las especificaciones y los ingenieros

comenzaron a usarlos masivamente. En los Estados Unidos por ejemplo, el

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AISC incluyó en su Manual de Construcción de Acero, los aceros de alta

resistencia, solo hasta 1961. En ese país, las características de los aceros

están codificadas por la Sociedad Americana para Ensayos y Materiales.

Las estructuras de acero, al igual que las prefabricadas de concreto, presentan

un buen porvenir, ya que medida que aumenta el nivel de vida de un país, van

siendo más económicas las técnicas que requieren menor cantidad de dinero

invertido en mano de obra.

Las construcciones ejecutadas con estructuras de acero, permiten luces

mayores, especialmente interesante para para locales comerciales, industriales

en donde se requieran edificios sin columnas de por medio, así como para

edificios de grandes alturas, sin columnas excesivamente gruesas, evitando

ocupar espacios importantes.

El mercado de estructuras esta muy diversificado, siendo este muy importante

en elementos tales como edificación en altura, naves industriales y cubiertas,

estructuras para los grandes bienes y equipos (centrales térmicas y nucleares,

soporte de hornos y de silos), entre otros.

Debido a la importancia de este tipo de estructuras, se presenta la necesidad

de elaborar un protocolo que sirva como guía para el mantenimiento de este

tipo de estructuras, ya que las mismas necesitan la aplicación de tratamientos

anticorrosivos que la protejan de la acción corrosiva de la atmosfera,

Dimensiones nominales:

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Composición química:

Características Mecánicas y Tecnológicas del Acero:

Aunque es difícil establecer las propiedades físicas y mecánicas del acero

debido a que estas varían con los ajustes en su composición y los diversos

tratamientos térmicos, químicos o mecánicos, con los que pueden conseguirse

aceros con combinaciones de características adecuadas para infinidad de

aplicaciones, se pueden citar algunas propiedades genéricas:

Su densidad media es de 7.850kg/m-3.

En función de la temperatura el acero se puede encoger, estirar o derretir.

El punto de fusión del acero depende del tipo de aleación. El de su

componente principal, el hierro es de alrededor de 1510ºC, sin embargo el

acero presenta frecuentemente temperaturas de fusión de alrededor de los

1375 ºC (2500 ºF). Por otra parte el acero rápido funde a 1650ºC

Su punto de ebullición es de alrededor de 3000 ºC (5400ºF).

Es un material muy tenaz, especialmente en alguna de las aleaciones usadas

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para fabricar herramientas.

Relativamente dúctil. Con él se obtienen hilos delgados llamados alambres.

Es maleable. Se pueden obtener láminas delgadas llamadas hojalata. La

hojalata es una lamina de acero, de entre 0,5 y 0,12 mm de espesor,

recubierta, generalmente de forma electrolítica, por estaño, zin.

Permite una buena mecanización en máquinas herramientas antes de recibir

un tratamiento térmico.

Algunas composiciones y formas del acero mantienen mayor memoria, y se

deforman al sobrepasar su límite elástico.

La dureza de los aceros varía entre la del hierro y la que se puede lograr

mediante su aleación u otros procedimientos térmicos o químicos entre los

cuales quizá el más conocido sea el temple, aplicable a aceros con alto

contenido en carbono, que permite, cuando es superficial, conservar un núcleo

tenaz en la pieza que evite fracturas frágiles. Aceros típicos con un alto grado

de dureza superficial son los que se emplean en las herramientas de

mecanizado, denominados aceros rápidos que contienen cantidades

significativas de cromo, wolframio, molibdeno y vanadio. Los ensayos

tecnológicos para medir la dureza son Brinell, Vickers y Rockwell, entre otros,

con escalas definidas.

Se puede soldar con facilidad.

La corrosión es la mayor desventaja de los aceros ya que el hierro se oxida con

suma facilidad incrementando su volumen y provocando grietas superficiales

que posibilitan el progreso de la oxidación hasta que se consume la pieza por

completo. Tradicionalmente los aceros se han venido protegiendo mediante

tratamientos superficiales diversos. Si bien existen aleaciones con resistencia a

la corrosión mejorada como los aceros de construcción aptos para intemperie

(en ciertos ambientes) o los aceros inoxidables.

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Posee una alta conductividad eléctrica. Aunque depende de su composición es

aproximadamente de 3x106 S m-1. En las líneas aéreas de alta tensión se

utilizan con frecuencia conductores de aluminio con alma de acero

proporcionando éste último la resistencia mecánica necesaria para incrementar

los vanos entre la torres y optimizar el coste de la instalación.

Se utiliza para la fabricación de imanes permanentes artificiales, ya que una

pieza de acero imantada no pierde su imantación si no se la calienta hasta

cierta temperatura. La magnetización artificial se hace por contacto, inducción o

mediante procedimientos eléctricos. En lo que respecta al acero inoxidable, al

acero inoxidable ferrítico, sí se le pegan los imanes, pero al acero inoxidable

austenítico no se le pegan debido a que en su composición hay un alto

porcentaje de cromo y níquel.

Un aumento de la temperatura en un elemento de acero provoca un aumento

en la longitud del mismo. Este aumento en la longitud puede valorarse por la

expresión: δL = α (δ t°)L, siendo a el coeficiente de dilatación, que para el

acero es de aproximadamente 1,2x10-5 (es decir α = 0,000012). Si existe

libertad de dilatación no se plantean grandes problemas subsidiarios, pero si

esta dilatación está impedida en mayor o menor grado por el resto de los

componentes de la estructura, aparecen esfuerzos complementarios que hay

que tener en cuenta. El acero se dilata y se contrae según un coeficiente de

dilatación similar al coeficiente de dilatación del hormigón, por lo que resulta

muy útil su uso simultáneo en la construcción, formando un material compuesto

que se denomina hormigón armado.

El acero da una falsa sensación de seguridad al ser incombustible, pero sus

propiedades mecánicas fundamentales se ven gravemente afectadas por las

altas temperaturas que pueden alcanzar los perfiles en el transcurso de un

incendio.

Almacenamiento:

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Las láminas, tuberías y perfiles, si no son tratadas y almacenadas

adecuadamente son sujetas a corrosión.

Un periodo prolongado de almacenamiento, puede causar la acumulación de

humedad entre los paquetes, causando la filtración de agua en los mismos,

causando desprendimientos de la pintura y la corrosión del metal.

La corrosión en el almacenamiento puede prevenirse; Reduciendo el tiempo de

almacenamiento y almacenando el producto en un lugar seco y ventilado.

Si el agua ya está presente en los paquetes se debe separar las unidades una

a una y secarlas con un trapo suave y limpio. Luego, deben apilarse dejando

un espacio entre cada unidad para que exista circulación de aire que pueda

completar el proceso de secado.

Almacenamiento a la intemperie:

Si el acero es almacenado a la intemperie, es necesario considerar las

siguientes precauciones adicionales:

1. Se deben cubrir con plásticos u otro material impermeable, atando los

extremos del cobertor de manera que permita el flujo de aire, y así

minimizar la condensación de agua proveniente del piso.

2. Ubicarlos fuera del camino de otras actividades de la construcción para

minimizar moverlos, golpearlos o ensuciarlos.

3. Coloque una cubierta (lona) para dar sombra al paquete protegiéndolo

de la luz solar directa y además actuar como regulador de temperatura.

Precauciones generales:

Los soportes de madera se deben colocar sobre una superficie plana. La parte

superior de los mismos debe estar nivelada y a la misma altura. Esto evita que

el producto se arquee.

No coloque las unidades en donde pueda estar expuesta a arena o polvo que

puedan dañar la pintura o la capa de zinc.

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Acero Para Uso En La Construcción (Estructural):

Acero estructural se conoce como el resultado de la aleación de hierro,

carbono y pequeñas cantidades de otros elementos como silicio, fósforo, azufre

y oxígeno, que le tributan características específicas. El acero laminado en

caliente, fabricado con fines estructurales, se denomina como acero estructural

al carbono, con límite de fluencia de doscientos cincuenta (250) mega pázcales

(2•549 Kg. /cm2).

El acero estructural puede laminarse económicamente en una variedad de

formas y tamaños sin un cambio apreciable de sus propiedades físicas.

Normalmente los miembros mas ventajosos son aquellos que tienen grandes

módulos de sección en proporción con sus áreas de sus secciones

transversales. Las formas I o W, T, y canal, tan comúnmente usadas

pertenecen a esta clase.

Los perfiles de acero se identifican por la forma de su sección transversal,

como

Ventajas y Desventajas del Acero como Material de Construcción:

Ventajas:

Alta resistencia.

La alta resistencia del acero por unidad de peso implica que será poco el peso

de las estructuras, esto es de gran importancia en para el diseño de vigas de

grandes,claros.

Uniformidad.

Las propiedades del acero no cambian apreciablemente con el tiempo como es

el caso de las estructuras de concreto reforzado.

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Durabilidad.

Si el mantenimiento de las estructuras de acero es adecuado duraran

indefinidamente.

Ductilidad.

La ductilidad es la propiedad que tiene un material de soportar grandes

deformaciones sin fallar bajo altos esfuerzos de tensión. La naturaleza dúctil de

los aceros estructurales comunes les permite fluir localmente, evitando así

fallas prematuras.

Tenacidad.

Los aceros estructurales son tenaces, es decir, poseen resistencia y ductilidad.

La propiedad de un material para absorber energía en grandes cantidades se

denomina,tenacidad.

Otras ventajas importantes del acero estructural son:

-Gran facilidad para unir diversos miembros por medio de varios tipos de

conectores como son la soldadura, los tornillos y los remaches.

-Posibilidad de prefabricar los miembros de una estructura.

-Rapidez de montaje.

-Gran capacidad de laminarse y en gran cantidad de tamaños y formas.

-Resistencia a la fatiga que el concreto.

-Posible reutilización después de desmontar una estructura.

Desventajas:

Costo de mantenimiento.

La mayor parte de los aceros son susceptibles a la corrosión al estar expuestos

al agua y al aire y, por consiguiente, deben pintarse periódicamente.

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Costo de la protección contra el fuego.

Aunque algunos miembros estructurales son incombustibles, sus resistencias

se reducen considerablemente durante los incendios. Además se ha

comprobado que por su gran capacidad de conducir calor ha provocado la

propagación de incendios, elevando la temperatura de habitaciones donde no

hay flamas o chispas de ignición mas por el alto calor conducido ha logrado

inflamar otros materiales usuales como madera, tela y otros

Susceptibilidad al pandeo.

Es decir entre más esbeltos sean los miembros a compresión, mayor es el

peligro de pandeo. Como se indico previamente, el acero tiene una alta

resistencia por unidad de peso, pero al utilizarse como columnas no resulta

muy económico ya que debe usarse bastante material, solo para hacer más

rígidas las columnas contra el posible pandeo. Sin embargo cabe la posibilidad

de usar perfiles que tengan dentro sus propiedades grandes momentos de

inercia abundando a mitigar esta desventaja.

2. Protocolo del pavimento:

El comportamiento de los pavimentos de puentes puede ser poco satisfactorio

si no se considera entre las soluciones adoptadas el comportamiento

estructural del puente. El pavimento del puente debe proteger al tablero de la

acción directa de la intemperie. Se enumeran los factores que inciden en su

diseño. La impermeabilización del tablero del puente se puede llevar a efecto

con un tratamiento in situ o con laminas prefabricadas. Entre los materiales no

bituminosos utilizados como técnica in situ para la impermeabilización de

tableros, se pueden citar las resinas epoxi, los poliuretanos, y los poliésteres.

Los tratamientos con laminas prefabricadas se pueden realizar con laminas

bituminosas, laminas bituminosas casi protegidas, laminas elastomericas,

plásticas, de betún altamente modificado con polímeros. La carpeta de

rodadura del puente puede ser bituminosa o de hormigón. El pavimento de

hormigón puede clasificarse como pavimento incorporado, adherido o

independiente. Los deterioros en los pavimentos de hormigón pueden

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manifestarse como: descascarillado, despegue, desgaste, y figuración. En los

pavimentos bituminosos, los deterioros son del tipo: ampollas, deslizamiento, y

degradaciones de origen térmico

.

Control del suministro. recepción del hormigón:

-Asignación de un técnico para permanecer a pié de obra durante todo el

periodo de ejecución.

-Coordinación con la planta de hormigón: cubicajes, frecuencia de camiones,

conos de vertido, dosificaciones, temperaturas.

-Comprobación de los parámetros de diseño: espesores finales, ubicación de

juntas, refuerzos puntuales, solución de zonas conflictivas.

-Control de las dosificaciones de fibras y fluidificantes en obra: tiempos de

amasado, cantidades por m³.

-Elaboración de hoja de control diaria: tiempos de llegada a obra y de vertido,

volúmenes, temperaturas, dosificaciones, ensayos in situ de laboratorio

Control de ensayos in situ:

Se dispondrá de un laboratorio de control a disposición de la obra durante el

Tiempo de ejecución de la solera.

Comprobación del cono de Abrams del hormigón a su llegada a obra. Un

segundo testeo después de añadir la dosificación de fibra metálica antes del

vertido.

Comprobación de la temperatura del hormigón a todos los camiones.

Toma de series de 5 probetas cilíndricas a compresión simple 15x30 cm, antes

de la dosificación de fibras metálicas. Una serie cada 50m³ vertidos.

Ensayos de contenido en fibra mediante ensayo normalizado. Un ensayo cada

100 m³.

Control de nivel de acabado durante la ejecución

Comprobación posterior de planimetría y altimetría

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Comprobación de regularidad superficial, para ejecuciones a GRAN PANEL,

mediante para la obtención de números FF y FL según normativa (ASTM E

1155)

TIPOS DE ARMADURAS:

Introducción:

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Análisis estructuralAnálisis estructural se refiere al uso de las ecuaciones de la resistencia de materiales para encontrar los esfuerzos internos, deformaciones y tensiones que actúan sobre una estructura resistente, como edificaciones o esqueletos resistentes de maquinaria. Igualmente el análisis dinámico estudiaría el comportamiento dinámico de dichas estructuras y la aparición de posibles vibraciones perniciosas para la estructura.

Métodos de análisis estructuralDeterminación de esfuerzos

El tipo de método empleado difiere según la complejidad y precisión requerida por los cálculos:

Métodos clásicos, para estructuras muy sencillas entre los que se encuentran la teoría de vigas de Euler-Bernoulli es el método más simple, es aplicable sólo a barras esbeltas sometidas a flexión y esfuerzos axiales. Naturalmente no todas las estructuras se dejan analizar por este método. Cuando existen elementos estructurales bidimensionales en general deben emplearse métodos basados en resolver ecuaciones diferenciales.

Métodos programables: o Así para determinar esfuerzos sobre marcos o pórticos se usa frecuentemente

el método matricial de la rigidez basado en el modelo de barras largas, que modeliza los elementos resistentes como elementos unidimensionales sometidos predominantemente a flexión

o Cuando se trata de analizar elementos más pequeños o con forma irregular donde pueden producirse concentraciones de tensiones se usan métodos numéricos más complejos como el Método de los elementos finitos.

Determinación de resistencia y rigidez

A partir de los esfuerzos se pueden calcular directamente los desplazamientos y las tensiones. En el caso del método de los elementos finitos se suele determinar

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directamente el desplazamiento sin necesidad de calcular los esfuerzos internos. Una estructura correctamente diseñada además de ser funcional y económica debe cumplir obligatoriamente dos criterios razonables de seguridad:

1. El criterio de resistencia, consistente en comprobar en que en ninguno de sus puntos el material sobrepasa unas tensiones admisibles máximas.

2. El criterio de rigidez, consistente en comprobar que bajo las fuerzas y solicitaciones actuantes los desplazamientos y deformaciones de la estructura no sobrepasan un cierto límite. Dicho límite está relacionado con criterios de funcionalidad, pero también de estabilidad o de aplicabilidad de la teoría de la elasticidad lineal.1

Modelos materiales

Dentro del análisis estructural es importante modelizar el comportamiento de los materiales empleados mediante una ecuación constitutiva adecuada. Los tipos modelos de materiales más frecuentes son:

Modelo elástico lineal e isótropo, el más usado, ya que el teorema de Rivlin-Ericksen permite establecer que para deformaciones suficientemente pequeñas todo sólido elástico es asintóticamente lineal e isótropo.

Modelo elástico lineal ortotrópico, constituye una modificación de modelo isótropo para materiales cuya resistencia y comportamiento depende de la dirección, laminados, elementos de madera, etc., requieren modelos ortótropos para ser adecuadamente modelizados.

Modelos de plasticidad y viscoplasticidad. Los metales a partir de ciertos valores de tensión experimentan deformaciones plásticas irreversibles, así como otras no linealidades. El cálculo plástico a costa de complicar las leyes materiales dan una predicción más exacta de las cargas de colapso o fallo de las estructuras, así como un ahorro en material al poder tener en cuenta el rango de trabajo de los materiales en el que estos están experimentando transformaciones irreversibles pero sin alcanzar las cargas de fallo o colapso.

Modelos de daño.

Análisis de armaduras isostáticasMétodo de los nodos

El método de los nodos o método de los nudos, consiste en el planteamiento de equilibrio mecánico de cada uno de los nodos o nudos de una armadura simple. Un nodo es cada uno de los puntos donde concurren dos o más barras. El equilibrio global de la estructura implica que el equilibrio local de cada uno de los nodos. Para que el método de los nodos se aplicable a una estructura concreta deben cumplirse algunas condiciones geométricas entre ellas:

1. Que la estructura tenga nodos articulados o se comporte de manera similar a una estructura de nodos articulados.

2. Que el número de barras sea inferior a una cierta cantidad dada por el número de barras:

o Para armaduras bidimensionales con fuerzas de trabajo sobre su plano el número de nodos y el número de barras debe satisfacer: . Si el número de barras es inferior se tiene un mecanismo para le cual pude no

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existir equilibrio, y si el número de barras es superior el número de esfuerzos incógnita supera al de ecuaciones de la estática linealmente independientes.

o Para una estructura tridimensional, la relación es .

Elementos de fuerza cero

El análisis de armaduras por el método de nodos se simplifica de manera considerable si podemos identificar primero aquellos elementos que no soportan carga. Esos elementos de fuerza cero se usan para incrementar la estabilidad de la armadura durante la construcción y proporcionar soporte adicional si se modifica la carga aplicada. Por lo general, los elementos de fuerza cero de una armadura se pueden encontrar por inspección de cada uno de sus nodos, haciendo un diagrama de cuerpo libre a la armadura y haciendo una sumatoria de fuerzas. Por lo general, los elementos de fuerza cero se pueden determinar de las siguientes formas:

Si solo dos elementos forman una armadura y no se aplica ninguna carga extra o reacción de soporte al nodo, los dos elementos deben ser elementos de fuerza cero.

Si tres elementos forman un nodo de armadura en el cual dos de los elementos son colineales, el tercer elemento es un elemento de fuerza cero siempre que no se aplique ninguna fuerza exterior o reacción de soporte al nodo.1

Análisis de estructuras hiperestáticasArtículo principal: Hiperestaticidad

Este tipo de estructuras no pueden ser analizadas únicamente mediante las ecuaciones de la estática o de equilibrio, ya que éstas últimas proporcionan un número insuficiente de ecuaciones. Los problemas hiperestáticos requieren condiciones adicionales usualmente llamadas ecuaciones de compatibilidad que involucran fuerzas o esfuerzos internos y desplazamientos de puntos de la estructura. Existen varios métodos generales que pueden proporcionar estas ecuaciones:

Método matricial de la rigidez Teoremas de Castigliano Teoremas de Mohr Teorema de los tres momentos

Análisis dinámico de estructuras

Otra área importante del diseño de maquinaria, análisis de vibraciones y diseño sísmico de edificios es el análisis dinámico. En este tipo de análisis se buscan las respuestas máximas de ciertos parámetros (aceleraciones, desplazamientos, esfuerzos, etc.) que se producen en una estructura bajo cargas dinámicas o variables con el tiempo. Eso en general requiere el uso de ecuaciones diferenciales. Algunos aspectos frecuentes del análisis dinámico incluyen:

Análisis modal Determinación de frecuencias propias Determinación de fenómenos de resonancia

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