Nombre Edwin Alexander Jaime Almanza Materia: informática Colegio: Nicolás Buenaventura

Profesor Benjamín rojas curso 1102 JT

Tema: estructuras

CONTENIDO

- QUE ES UNA ESTRUTURA - DEFINICIONES DE UNA ESTRUTURA - CLASIFICACION DE LAS ESTRUTURAS - TIPOS DE PUENTES

QUE ES UNA ESTRUCTURAEste tema de las estructuras nos lleva a comprender la manera en que las diferentes construcciones, objetos o seres se sostienen, basta con mirar a  nuestro alrededor  y encontramos cantidad de estructuras extraordinarias que le dan el sostén a un organismo, no es sino mirar las caracolas, los arboles,

el mismo ser humano, te has preguntado alguna vez que seria de nosotros si no

tuviésemos un esqueleto?, sería algo extraño verdad¡, así que las estructuras nos han permitido crecer, crear, organizar nuestros cuerpos, en construcción 

permiten diseñar y crear espacios inimaginables, solo reservados a la imaginación, Las estructuras asombran por todas sus posibilidades en que se pueden organizar

Una estructura es un conjunto de elementos estáticos

(sin posibilidad de  movimiento) unidos entre si para

soportar un conjunto de cargas. El 

sostenimiento de la estructura

se logra gracias a fuerzas de resistencia interna 

llamadas esfuerzos que evitan que falle.

 

EJEMPLO

Para entender mayor esta definición, imagina que levantas un libro sobre la palma de tu mano. el libro pesa sobre la mano (es la carga) y a la vez, tú estás haciendo fuerza con el brazo para sostenerlo (el esfuerzo). El conjunto se puede mantener quieto cuando esas dos fuerzas se equilibran entre si

DEFINICIONES DE LAS ESTRUTURAS

La palabra "estructura" tiene diferentes significados. En su acepción más general se refiere a la forma en que se organizan las partes de un sistema

u objeto. Desde el punto de vista ingenieril, las "estructuras" están ligadas a la  construcción; así, son estructuras los puentes, los edificios, las torres, las presas

etc. De una forma más específica, y más adaptada a las modernas tipologías de 

construcción, entendemos por estructura aquella parte de la construcción que 

"soporta" el conjunto, es decir, que es capaz de resistir las diversas acciones que

actúan sobre ella (peso propio, sobrecargas de uso, viento, movimientos sísmicos, etc.  

  Criterios básicos de las estructuras, como cualquier otro ingenio humano,

deben satisfacer

funcionalidad: toda estructura debe servir para aquello

para lo que ha sido concebida.

seguridad: toda estructura debe soportar las cargas a las

que se ve sometida  durante su vida útil.   

 

 

economía: toda estructura debe construirse aprovechando los recursos 

materiales disponibles

 

estética: toda estructura debe tener una apariencia exterior adecuada

 

Clasificación de las estructuras

-Estructuras Naturales son aquellas que se han formado en forma natural sinintervención el ser humano

En este rango encontramos los caparazones de los moluscos, la estructura de un árbol, el esqueleto de los animales,

Estructuras Artificiales. 

Son aquellas elaboradas por el hombre  para satisfacer una necesidad, las podemos encontrar en los puentes,  los edificios y en general en todas las construcciones realizadas por el el ser humano. Tienen formas diferentesatendiendo a su función y su tipo de fuerza que actúen sobre ellas.

tipos de puentes

 Puentes fijos. Puentes de vigas. Puentes de arcos. Puentes de armaduras. Puentes cantiléver. Puentes sustentados por cables.

Puentes de pontones.

Puentes móviles

Puentes basculantes. Puentes giratorios. Puentes de desplazamiento horizontal. Puentes de elevación vertical.

Puente transbordador.

Puentes Según el material

Puentes de madera. Puentes de mampostería. Puentes metálicos. Puentes de fundición . Puentes de hierro forjado. Puentes de acero. Puentes de hormigón armado. Puentes de hormigón reforzado. Puentes mixtos.

Puentes fijos

Puente de vigas

Consisten en varios de estos elementos que, colocados paralelamente unos a  otros con separaciones “s” entre ellas, salvan la distancia entre estribos o pilas  y soportan el tablero. Cuando son ferroviarios, disponen de vigas de madera o acero y sus pisos pueden ser abiertos o estar cubiertos con balasto o placas de hormigón armado. 

Las vigas destinadas a servir el tráfico  vehicular pueden ser de acero, hormigón armado, hormigón pretensado o madera (ver figura 2.1 ). Las vigas metálicas pueden ser de sección en "I" o de ala ancha; los caballetes de madera forman vanos con vigaso largueros que  descansan en pilas de pilotes del mismo  material o en pilotes jabalconados.

  Puentes de vigas armadas.

Constan de dos de estos elementos que soportan el piso. Si el tablero está apoyadocerca de las pestañas inferiores de las vigas y el tráfico pasa por entre ellas, el puente se llama vía inferior; si, por el contrario, lo está en la parte superior, se denomina paso alto. Cuando el puente sirve a una carretera, es preferible el segundo tipo, que puede ser ensanchado para  para acomodarlo a posibles aumentos de tráfico. Las vigas armadas metálicas sone sección "I" y van reforzadas por remaches. Los puentes de esta clase pueden ser de  un solo tramo o continuos. Los primeros llegan a cubrir tramos de hasta 40 m.Algunas veces también reciben el nombre de puentes de vigas armadas los de granlongitud

Puentes continuos.

Pueden ser de viga de celosía, de vigas de acero de alma llena, de vigas o viguetas de hormigón armado o de vigas o viguetas de hormigón pre esforzado Los puentes continuos de viga de celosía suelen ser de dos o tres tramos pero los de viga armada pueden salvar ininterrumpidamente muchos tramos.   Los refuerzos contra la carga de tensión de las vigas continuas de hormigón armado  deben colocarse cerca de la parte superior de las mismas, en el área situadasobre los soportes pues allí es donde se producen los esfuerzos citados. Las vigas viguetas de los puentes continuos de hormigón pretensado tienen sección en "I" o tubular. 

El puente continuo de tres tramos, con arco anclado en el central, modelorelativamente reciente y de estructura siempre simétrica, es muy estimado para salvargrandes distancias. Aparte de su valor estético se le considera muy adecuado

para las estructuras cantilever. El puente continuo más largo es el de Dubuque (Norteamérica, estado de Iowa) sobre el río Mississippi, con un tramo central de 258 m de longitud.

 

Los puentes arqueados

Los puentes arqueado de hormigón armado más corrientes son del tipo fijo,

con tímpano  abierto o macizo; en ambos casos han de ser de tablero superior. En los puentes de tímpano macizo el espacio situado entre el intradós del arco y el tablero está relleno de tierra Los puentes en arco de hormigón armado y tablero inferior   son muy comunes; la calzada discurre entre los arcos. También se han construido arcos de tímpano de celosía con hormigón y madera

Puentes de armadura rígida. 

Combinan las planchas y estribos de los puentes de placas con las vigas y estribos de las 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 carreterasy 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.

 

puentes de pontonesLos puentes flotantes modernos se hacen con pontones fijos formados por cajones cerrados con formas de paralelepípedos o cilíndricas, que se fijan al fondo del agua mediante cables tensados, generalmente anclados a unos macizos apoyados en el fondo Los sistemas de anclaje de los cables al fondo es uno de los problemas tecnológicos más complejos de estos puentes, problema que es común a todas las estructuras flotantes ancladas

que se construyen: túneles flotantes, plataformas petrolíferas

marinas, etc. Los pontones pueden estar semis sumergidos totalmente o sumergidos totalmente; pueden ser aislados, de forma que cada apoyo tenga su propio pontón, o se les puede dar continuidad, creando una unidad lo largo de todo el puente; sobre este cajón continuo se pueden

apoyar las pilas que soportan el tablero, o bien se puede utilizar

su losa superior directamente de plataforma de la calzada

 

Puentes móviles.puentes basculantesSon los más clásicos de los móviles y los que más se utilizan actualmente. Son también los primeros, porque los famosos puentes levadizos medievales eran de este tipo. Los puentes levadizos iniciales de madera consistían en un tablero simplemente apoyado a puente cerrado, y atirantado durante el movimiento. Eran siempre de una hoja, porque giraban sobre un apoyo y se elevaban tirando del otro. Los tirantes, formados por cadenas o cuerdas, se recogían con un cabrestante manual, y ello hacía girar el tablero sobre uno de sus apoyos, mediante una rótula. También se utilizaron puentes levadizos de dos hojas, con el vano móvil dividido en dos semivanos que se levantaban desde sus extremos; en ellos la estructura cerrada tiene que seguir estando atirantada para ser estable; es por tanto una estructura atirantada en las dos situaciones, abierto y cerrado.

puentes giratorios

En los puentes giratorios de eje vertical caben, igual que en los basculantes, dos posibilidades de apertura: o bien girar dos vanos simétricos sobre una pila situada en el centro del canal de navegación, aunque en algún caso excepcional puede estar situada en un borde; o bien girar dos semivanos con sus compensaciones, sobre dos pilas situadas en los bordes del canal. El clásico puente giratorio es el primero, con una fisonomía muy característica, análoga en casi todos los construidos; es una viga triangulada con tablero inferior, canto variable muy acusado, máximo en el apoyo central y mínimo en los extremos, y una pila gruesaen el centro que aloja la maquinaria de giro.

La solución de dos semivanos compensados que giran sobre las pilas laterales se ha utilizado en raras ocasiones, si bien los de mayor luz son de esta forma; uno de los primeros fue el de Brest sobre el río Penfeld; tenía una luz de 117,30 m y se terminó en 1868; fue un puente excepcional en su momento, y seguirá siendo de los más grandes, el segundo de mayor luz en el mundo; pero desgraciadamente ya no existe porque lo destruyeron en la Segunda Guerra Mundial. El puente de Firdan sobre el canal de Suez en Egipto, es también de dos semivanos compensados, tiene 168 m de luz y es el mayor puente giratorio del mundo. De este tipo es también la pasarela de Ondarroa en Vizcaya sobre el río Artibay, cerca de su desembocadura

puente de desplazamiento vertical 

Los puentes de desplazamiento vertical son tableros simplemente apoyados, cuyos apoyos se pueden mover verticalmente para elevarlos a la cota que requiere el gálibo de navegación Normalmente se elevan tirando de sus cuatro esquinas, y por ello requieren dos o cuatro torres, en las que se aloja la maquinaria de elevación y los contrapesos necesarios para equilibrarlos durante la maniobra de desplazamiento vertical.En algún puente de pequeña luz se han evitado las torres y los contrapesos, accionándolo mediante gatos hidráulicos situados bajo el tablero, y por ello, a puente cerrado nada evidencia su condición de móvil; así es el puentede la avenida de St. Paul en Milwaukee sobre el río del mismo nombre, Estados Unidos, terminado en 1966, con una luz de 16 m y un desplazamiento vertical de 4,5 m.

El puente de desplazamiento vertical es adecuado y resulta más económico que los demás para luces grandes y por ello los mayores puentes móvilesson de este sistema. El mayor de todos ellos es el Arthur Kill cercade Nueva York, de 170 m de luz, y un gálibo de navegación de 41 m con el puente levantado; se terminó en 1959 y sustituyó a uno giratorio con dos vanos dos vanos de 76 m de luz

 

puentes transbordadores

Los puentes transbordadores han estado y estarán siempre unidos al nombre del ingeniero francés Ferdinand Arnodin,  porque fue el primero que patentó la idea, e intervino en la mayoría de los que se han construido. Sin embargo, realmente, quien inició este sistema fue el arquitecto español A. del Palacio en el transbordado sobre la ría del Nervión en Portugalete, cerca de Bilbao. El puente transbordador es una forma diferente al móvil de resolver el conflicto que plantean dos corrientes de tráfico incompatibles: un tráfico de vehículos entre dos orillas situadas a poca altura sobre el agua, y un tráfico de barcos en el río o ría a salvar, que requiere un gálibo de navegación de gran altura. 

puentes  Según el material

puentes de cuerdaEstos puentes son los antecesores de los puentes sustentadospor cables (colgantes y atirantados) actuales. Este tipo de puentesse denomina pasarela.Los cables se fabricaban de lianas, enredaderas, cuero, bambú, mimbre y materiales similares. Las cuerdas están agrupadas y torcidas en espiral para formar una unidad resistente.  

puente de madera

La madera es el material que utilizó el hombre para hacer sus primeras construcciones; un tronco de árbol sobre un río fue seguramente el primer puente artificial.Los puentes de madera son más fáciles y más rápidos de construir que los de piedra, y han resultado siempre más económicos; por ello los primeros que construyó el hombre fueron de madera, y a lo largo de la Historia se han construido innumerables puentes de este material ,muchos más que de piedra.

 puentes metálicos

 

El empleo del hierro significó una transformación radical en la construcción en general, y en los puentes en particular; sus posibilidades eran mucho mayores que las de los materiales conocidos hasta entonces, y por ello se produjo un desarrollo muy rápido de las estructuras metálicas, que pronto superaron en dimensiones a todas las construidas anteriormente

Puentes de mampostería

Puentes de mampostería al igual que la madera, la piedra es un material natural que se obtiene directamente de la naturaleza y se utiliza sin ninguna transformación, únicamente es necesario darles forma. Aparte de la piedra, se ha utilizado también materiales como el ladrillo o el hormigón en masa. 

El ladrillo, para el constructor de puentes, es un pequeño sillar con el que se pueden hacer arcos de dovelas yuxtapuestas; por tanto la morfología de los puentes de ladrillo es la misma que la de los puentes de piedra Las estructuras de piedra que sirven para salvar luces de cierta importancia, derivan del arco formado por dovelas yuxtapuestas; son las bóvedas y las cúpulas. Por ello los puentes de piedra, que deben salvar los ríos, utilizan siempre bóveda como estructura resistente. 

BIBLIOGRAFIA

http://www.slideshare.net/masife/tipos-de-estructuras-8N559071

http://www.ingenierocivilinfo.com/2011/01/tipos-de-puentes.html

http://myprofetecnologia.wordpress.com/tag/estructuras-naturales/