CONSTRUCCIONDELMODELO 2.1. 2 PROYECTO DE INVESTIGACION – UNA
Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura Urb. –
Escuela Profesional de Ingeniería Civil Actividad Nº
02 CONSTRUIR UN MODELO DE PUENTE DE ACERO
APRECIACIÓN GLOBAL DE LA ACTIVIDAD En esta actividad de
aprendizaje, usted construirá un puente idealizado de
acero tipo TRUSS, que se le ha facilitado con anterioridad,
adecuadamente diseñado para cada grupo. Cuando la
construcción este completa, se podrá cargar el
puente para determinar si actúa tal como su diseño
proyectado fue calculado. Con el objetivo de observar cómo
trabaja la estructura con todos sus miembros estructurales en
forma eficiente y eficazmente. Y al final del proyecto, usted
aprobará al modelo en función de su eficacia.
¡No lo rompa!, solo cárguelo hasta un límite
apropiado para poder servir para desarrollar otras actividades
posteriores, ya que el esfuerzo de su construcción no debe
de ser desechado, por tanto sigas las instrucciones de su docente
y entienda la mecánica del ensayo. 2.2. ¿POR QUE?
El plan es el de tener la habilidad de diseñar. La
única manera de apreciar el desafío y premio de ver
un adecuado diseño es entender activamente el proceso
creativo de plan. Esta actividad de aprendizaje, hará que
nosotros construyamos un modelo confiable de un puente que ya se
ha diseñado con anterioridad en la vida real (de acuerdo a
lo que cada grupo de trabajo desarrollo en la recopilación
de información histórica del modelo asignado). Es
verdad que construyendo un modelo existente no permitirán
ejercer mucha creatividad; no obstante, esta actividad
proporcionará al grupo una valiosa preparación para
aprender a diseñar una estructura. Por tanto, construyendo
un modelo existente, usted aprenderá a: • Aprender
muchos conceptos de claves sobre el diseño de Puentes de
acero tipo TRUSS y la conducta estructural que se debe de
utilizar cuando usted diseñe su propio puente. •
Familiarizarse con las características de la
ingeniería desarrollando un modelo de cartón,
según las indicaciones de su docente. • Aprender
algunas técnicas de construcción especial
destinados para este tipo de material y poder ser replicados en
muchos modelos similares. • Trabajar con la confianza,
sabiendo que su puente llevará la carga establecida con
éxito, con tal de que usted construye la estructura con el
cuidado que se le indica en el presente capítulo. Ing.
Yasmani Teófilo Vitulas Quille eMail: yas_vitulas@yahoo.es
/ Cel.: 951-786565 Proyecto de Investigación:
“Diseñando y Construyendo Puentes – Problema
Básico de Diseño”
CONSTRUCCIONDELMODELO 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 3 PROYECTO DE
INVESTIGACION – UNA Facultad de Ingeniería Civil y
Arquitectura Urb. – Escuela Profesional de
Ingeniería Civil • Aprender sobre los desafíos
que enfrentan los ingenieros proyectistas en el ejerció de
la profesión o por contratistas de construcción en
el mundo real de la ingeniería, ya que son exigidos a
menudo construir estructuras que han sido diseñados por
alguien más. 2.3. 2.4. OBJETIVOS DE LA ACTIVIDAD Como
resultado de esta actividad de aprendizaje, usted podrá
hacer lo siguiente: Explicar lo que es un puente de acero tipo
Truss. Identificar los componentes de un puente de acero tipo
Truss. Identificar los tipos de puentes de acero existente.
Explicar los conceptos fundamentales de la ingeniería
estructural, tales como: fuerza, carga, reacción,
equilibrio, tensión, compresión y diseño
estructural básico. Explicar cómo trabaja un puente
de acero, además de cada componente de este en forma
individual para llevar una carga de diseño y
máxima. Explicar el papel fundamental del ingeniero en el
proceso de diseño y tener en consideración un
avance en la ingeniería. Explicar, cómo la calidad
de la construcción afecta la actuación de una
estructura. DESCRIPCIÓN DE MODELO Un puente tipo Truss es
que una estructura compuesta de miembros conectados y/o unidos
para en su conjunto formar un armazón rígido. Los
miembros estructurales sirven para soportar cargas de transporte
(vehículos) en forma adecuada. En la mayoría de los
puentes, se colocan miembros en forma de triángulos
interconectados (como modelo asignado a cada grupo). Debido a
esta configuración, los miembros del puente llevan la
carga principalmente en la tensión y compresión,
por este motivo fueron utilizados en forma frecuente desde los
inicios del siglo 19; sin embargo, los puentes se han vuelto poco
comunes. Hoy este tipo modelos son a menudo usados en coberturas
de edificios y estadios, en torres eléctricas, en la
construcción tales como grúas, y muchas estructuras
similares. Los puentes, como todas las estructuras, son
diseñados por los ingenieros civiles con la especialidad
de análisis estructural, por lo cual a estos hombres y
mujeres se les llama ingenieros estructurales. 2.5. PROBLEMA DE
DISEÑO Asumamos que se requiere construir un puente para
la conexión de un poblado aislado, para lo cual es
necesario establecer el modelo adecuado que pueda servir como un
medio de comunicación y cumplir con el objetivo del
Ingeniero Civil. Por tanto los requisitos de diseño son:
Ing. Yasmani Teófilo Vitulas Quille eMail:
yas_vitulas@yahoo.es / Cel.: 951-786565 Proyecto de
Investigación: “Diseñando y Construyendo
Puentes – Problema Básico de
Diseño”
CONSTRUCCIONDELMODELO • • • • • •
• 2.7. 4 PROYECTO DE INVESTIGACION – UNA Facultad de
Ingeniería Civil y Arquitectura Urb. – Escuela
Profesional de Ingeniería Civil El dueño para este
proyecto es el Pueblo
…………………, el cual
ha pedido la construcción de un puente a la Escuela
Profesional de Ingeniería Civil. Los constructores
serán los que superen la prueba de carga del modelo,
conformados por todos los integrantes del grupo de trabajo. El
puente real tiene una separación entre apoyos de 24
metros, por tanto la escala utilizada es de 1/40, teniendo como
luz de diseño una longitud de 60 centímetros. El
puente debe llevar dos carriles para el tránsito de
vehículos, teniendo un ancho real de vía de 9
centímetros. El puente debe diseñarse para los
requisitos de seguridad estructural del AASHTO (American
Association of State Highway and Transportation Officials,
encargado de investigación y publicación de
diseño de puentes en Estados Unidos). El modelo de puente
debe llevar una “carga de tráfico”
consistiendo en una masa de 5 kilogramos ubicados en el medio de
la estructura. Adicionalmente es necesario considerar un
diseño estético, el cual es importante para la
presentación del puente. Basado en éstos
requisitos, el equipo de trabajo (equipo de ingenieros
proyectistas), desarrollara un expediente técnico del
modelo (en cual se identificaran todos los procedimientos
establecidos por el docente). 2.6. MODELO ESTRUCTURAL El dibujo
estructural del nuevo Puente de Camino se designa de acuerdo a
cada grupo y fue proporcionado con anterioridad (solicitar dicha
información al docente), el cual incluye un dibujo de toda
la estructura (plano en A1) y las cartelas respectivas (plano en
A4). MODELO Y TIPOS DE CONEXIONES TÍPICAS Los dos dibujos
isométricos mostrados, describen las conexiones
típicas de las articulaciones del puente. Estos dibujos
ilustran los tipos de miembros estructurales usados a lo largo
del Puente en la parte superior e inferior de las diagonales. El
dibujo también muestra cómo se usan las cartelas
(uniones de articulaciones) en cada conexión para sostener
a todos los miembros estructurales juntos. Tensores superiores
Viga Superior Arriostramiento superior Armadura de portal Tensor
de portal Refuerzo lateral Cordón vertical Losa de
vía Diagonales Cordon inferior Tensores inferiores Viga
transversal Viga transversal final Poste vertical Ing. Yasmani
Teófilo Vitulas Quille eMail: yas_vitulas@yahoo.es / Cel.:
951-786565 Proyecto de Investigación:
“Diseñando y Construyendo Puentes – Problema
Básico de Diseño”
CONSTRUCCIONDELMODELO 2.8. 2.9. 5 PROYECTO DE INVESTIGACION – UNA
Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura Urb. –
Escuela Profesional de Ingeniería Civil Viga superior
Cartelas Diagonales Poste Vertical Diagonales Poste Vertical
Cartelas Cartelas Cordón inferior de base a
tracción FABRICACIÓN DE BARRAS QUE TRABAJARAN A
TRACCIÓN Los cordones de base, diagonales y verticales del
puente (elementos que trabajan esencialmente a tracción)
son todos de 4.00 mm de ancho y largo de acuerdo a cada modelo
(ver proceso de construcción de puente tipo I), el cual
debe de ser elaborado en forma manual, de la siguiente forma: 1.
Usando una regla metálica y una pluma, lápiz
ó bolígrafo, cuidadosamente mida y dibuje tiras de
4.00 mm de ancho a lo largo del cartón flexible
seleccionado (según las indicaciones del docente),
desarrollando la cantidad necesaria de acuerdo a su modelo, tenga
en cuenta que en el puente, los elementos sometidos a
tracción, llevaran dos tiras una al lado de otra (de
acuerdo a la imagen del ítem 2.7), por lo cual es
necesario tomar las medidas necesarias para calcular la cantidad
a necesitar de acuerdo a cada modelo. Adicionalmente es necesario
extraer muestras del mismo material para el ensayo de resistencia
respectivo (siga las indicaciones del docente) 2. De acuerdo a
las marcas sobre el cartón flexible, usando una cuchilla
(cúter diagonal o también se puede usar una tijera,
pero no garantiza un corte recto), cortar a lo largo de las
líneas longitudinales haciendo cortes lo más exacto
posibles, ya que una variación en el espesor de la tira,
afectará en la resistencia del puente, por tanto, tener
cuidado de que todas las tiras sean uniformes. FABRIQUE TUBOS QUE
TRABAJARAN A COMPRESIÓN Los tubos son elementos
complicados de fabricar, porque cada uno debe recortarse,
doblarse cuatro veces y pegarse para que queden rígidos.
Puede tomar unos minutos para hacer cada uno de estos miembros,
pero hacer una estructura que soportará las cargas en el
puente depende de un adecuado trabajo de estos elementos, los
cuales se deben desarrollar de la siguiente forma: 3. Tener en
cuenta el diagrama mostrado, ya que existen cuatro tipos
diferentes de tubos (todos los modelos de puente tienen los
mismos componentes) por tanto los diagramas muestran cada uno de
los cuatro tipos diferentes de los tubos que deben utilizarse
según el modelo. Las líneas sólidas indican
el contorno por el cual se cortaran los elementos. Las
líneas punteadas indican donde se plegará el
miembro. Ing. Yasmani Teófilo Vitulas Quille eMail:
yas_vitulas@yahoo.es / Cel.: 951-786565 Proyecto de
Investigación: “Diseñando y Construyendo
Puentes – Problema Básico de
Diseño”
CONSTRUCCIONDELMODELO b. os es al la lo lín os án 6
PROYYECTO DE INVESTIGACION – UNA Facultad de Ingeniería
Civil y Arquitectura Urb – Escuela Profesional de
Ingeniería Civil Tubo de 10 mm x 10 mm (Viga superior y
Refuerzo ateral) Zona de pegado Longitudes variables según
modelo Tubo de 10 mm x 6 mm (Poste verticaal) Zona de pegado Tubo
de 15 mm x 6 mm (Viga transversal) Zona de pegado Tubo de 6 mm x
6 mm (Arriosstramiento superior) Zona de pegado De 12.5cm a 17cm
según modello 4. Usando una pluma, lápiz ó
bolígrafo y una regla T (como se muestra en la imagen),
ponga todo los detalle de tubos especificado en el ítem
anterior de cada miembro a compresión del puente. Empiece
midiendo y marcaando los borddes paralelos y líneas de
pliegue con la mayor precissión que sea posible en el
cartón flexibble. Cuando dibujen las líneeas de los
plieegues, dibuje una línea prrofunda y muy fina, ya que
facilitará que se realicen los pliegues respectivos. Ahora
dibuje las líneas perpendiculares para indicar las
longitudes de los miembros, ta como se especifico en el detalle 3
de cada uno de los miembros. Es mejor marca las longitudes con un
sobbre tamaño dicional, para arréglelos
después, cuando se consstruya el puente, ya que algunas
longgitudes varían de acuerdo a cada modelo (siga las
indicaciones del docentee), realicen as cantidades adecuadas
según cada modelo. 5. Una vez dibujado todos os tubos,
recóórtelos con un tijeras o una navaja filudda (se
recommienda usar cúter o cucchilla filuda). Recuerde no
cortar las neas de plieguue. 6. Cuando todo los miembros han sido
adecuadamennte cortados, ustedes está listos para empezar
a dooblarlos y pegaarlos. Ing. Yasmani Teófilo Viitulas
Quille eMail: yas__vitulas@yahoo.es / Cel.: 951-786565 Proyecto
de Investigación: “Disseñando y Construuyendo
Puentes – Problema Básicco de
Diseño”
CONSTRUCCIONDELMODELO Cemento para caucho 7 PROYECTO DE
INVESTIGACION – UNA Facultad de Ingeniería Civil y
Arquitectura Urb. – Escuela Profesional de
Ingeniería Civil 7. Empezando con uno de los tubos, por
ejemplo de 10mm x 10mm, plegar cada uno de los cuatro lados sobre
las líneas marcadas. Para ayudarse haga los pliegues mas
rectos usando una regla con bisel metálico a los largo de
cada una de las líneas, y de esta forma poder doblar el
catón flexible. 8. Una vez que se haya hecho los cuatro
pliegues, el miembro, formará un tubo cuadrado, como se
muestra en la imagen. 9. para una mejor unión de estos
miembros, que son importantes para el funcionamiento del puente,
usaremos cemento para caucho (trizz, o también se puede
usar terokal) para unir la “zona encolada de pegado”
al otro borde libre del tubo. El cemento para caucho en el
trabajo seca muy rápidamente y acelera el trabajo. 10.
Aplicar una capa uniforme de cemento para caucho en ambas
superficies que se unirán, como lo mostrado en la figura.
Espere 2-3 minutos, hasta que el cemento se endurezca. (Si el
cemento todavía está mojado cuando usted pone las
superficies encoladas, usted tendrá que unirlos cuando el
cemento seque, tener cuidado que quede adecuadamente unido). 11.
Ahora cuidadosamente traiga las dos superficies (A) forme un
cuadrado (B). tenga en cuenta que el ala flexible encolando va
dentro del tubo completado. Inmediatamente aplaste el tubo que se
está construyendo (C) y sosténgalo plano por unos
segundo, hasta que el cemento, actúe eficazmente. 12.
Aplastando el tubo de esta manera hace dos cosas. Primero,
asegura que las superficies se adhieran firmemente entre
sí; y Segundo, asegura que el miembro fabricado no
esté encorvado o torcido y que además sea uniforme.
Zona de Pegado Cemento para caucho Ing. Yasmani Teófilo
Vitulas Quille eMail: yas_vitulas@yahoo.es / Cel.: 951-786565
Proyecto de Investigación: “Diseñando y
Construyendo Puentes – Problema Básico de
Diseño”
CONSTRUCCIONDELMODELO 8 PROYECTO DE INVESTIGACION – UNA Facultad
de Ingeniería Civil y Arquitectura Urb. – Escuela
Profesional de Ingeniería Civil 13. Después de que
el cemento para caucho ha secado, forme el tubo para que quede en
su estado final, es decir adecuadamente simétrico
aplastando en la dirección opuesta. Ahora repita los pasos
7 hasta el 13 para todos los miembros restante en tipo tubo a
compresión para el puente. 2.10. FABRICACIÓN DE
CARTELAS Nuestro puente del ejemplo usa un total de 68 cartelas
para conectar a los miembros estructurales juntos y 2
rigidizadores para el apoyo. Trabaje estos componentes de la
manera más fácil posible, usted tiene el modelo de
las cartelas (solicite dichos modelos al docente), los que se
deben de imprimir en una hoja A4 del mismo material de
cartón flexible seleccionado (imprimirlo dos veces y
trabajar solo con los adecuados laterales) de acuerdo a las
medidas establecidas para cada modelo, tener en cuenta que la
zona imprimida, debe esconderse (zona de pegado) y solo verse la
zona blanca o libre de líneas para no malograr el modelo.
Recuerda que el modelo que se te ha facilitado, debe de ser
imprimido dos veces, porque el modelo facilitado solo muestra
cartelas para uno de los lados del puente y la estructura
superior. 14. Una vez que se haya impreso las cartelas sobre el
cartón flexible (o se puede imprimir en una hoja delgada y
luego calcarlo sobre el cartón flexible), cuidadosamente
recorte con tijeras o una navaja filuda, cada una de las cartelas
que ya se encuentran diseñadas y adecuadamente
identificadas con letras de acuerdo al plano general. 15. La
prefabricación de miembros estructurales están
ahora completos, es tiempo de iniciar la construcción del
puente (vea en la imagen que todos los elementos necesarios
están adecuadamente ordenados y clasificados según
el tipo de modelo asignado). 2.11. PREPARANDO EL PLANO DE LA
CONSTRUCCIÓN 16. Es necesario tener un tablero adecuado en
el cual se pueda incrustar alfileres u otros similares y que
además se pueda trabajar con el plano en A1 del modelo
(solicitar dicho modelo al docente). Ponga su plano del puente y
fíjelo con unos alfileres (se puede usar tachuelas o
grapas) en todo el contorno. Ing. Yasmani Teófilo Vitulas
Quille eMail: yas_vitulas@yahoo.es / Cel.: 951-786565 Proyecto de
Investigación: “Diseñando y Construyendo
Puentes – Problema Básico de
Diseño”
CONSTRUCCIONDELMODELO 9 PROYECTO DE INVESTIGACION – UNA Facultad
de Ingeniería Civil y Arquitectura Urb. – Escuela
Profesional de Ingeniería Civil 2.12. CONSTRUCCIÓN
DE LA ESTRUCTURA PRINCIPAL DEL PUENTE 17. Una vez colocado el
plano principal del puente, encuadre adecuadamente las cartelas
según las letras de cada una de ellas, encuadrando
directamente sobre el dibujo del puente (facilitado por el
docente). Cada cartela debe ser sujetada en su lugar con dos
alfileres (si usted usa sólo un alfiler, la cartela
podría girar fuera de su posición). Ponga cada
alfiler a través de un punto en la cartela dónde
ningún miembro se cruce, para poder facilitar los trabajos
posteriores donde se colocaran los elementos estructurales
necesarios. 18. Cuando usted complete dicha colocación,
usted tendrá 24 cartelas encuadradas sobre el plano como
se muestra en la figura. 19. Ahora agregue las barras de 4mm.
Seleccione una de estas barras fabricadas anteriormente en el
paso 2. La posición correcta de cada barra deberá
de ser marcada con un lápiz o una pluma (la imagen le
muestra la colocación de una estructura diagonal, siendo
el miembro marcado de acuerdo a lo necesario y en la forma
adecuada establecida sobre cada cartela, note además que
los cordones inferiores ya fueron colocados, este trabajo es
aplicado solo para los miembros a tracción.) 20. Colocar
cola de madera en la zona en la cual se colocara la barra de 4mm
(imagen reflejada en líneas punteadas sobre cada cartela).
Usted puede aplicar la cola directamente de la botella; sin
embargo, es mejor utilizar una pequeña vara plana o trozo
de cartón o madera para realizar dicho trabajo y de esta
forma tener un procedimiento limpio y no dañar el modelo
del puente, como se muestra en la imagen. No utilizar cemento
para caucho ya que la unión no sería lo
suficientemente fuerte para soportar los esfuerzos a los cuales
estarán sometidos estos miembros. 21. Ahora colocar las
barras (elementos a atracción) que fueron preparados
(tiras con 4mm de espesor) sobre los tramos entre cartelas,
usando el dibujo como zonas de referencia, ajustando en la forma
deseada con la ayuda de una navaja en la posición
correcta. 22. Apriete firmemente en los extremos del miembro, y
sosténgalo en el lugar durante aproximadamente 30
segundos, hasta que pegue adecuadamente la cola. Tenga el cuidado
para no encolar sus dedos en la barra o cartela. Ing. Yasmani
Teófilo Vitulas Quille eMail: yas_vitulas@yahoo.es / Cel.:
951-786565 Proyecto de Investigación:
“Diseñando y Construyendo Puentes – Problema
Básico de Diseño”
CONSTRUCCIONDELMODELO 10 PROYECTO DE INVESTIGACION – UNA Facultad
de Ingeniería Civil y Arquitectura Urb. – Escuela
Profesional de Ingeniería Civil 23. Repita los pasos 19 al
22 para cada una de las 12 barras diagonales a tracción, y
las dos barras inferiores lineales, las cuales pueden ser
continuas o con uniones en la zona de las cartelas (tener en
cuenta que en el plano facilitado al alumno, las barras a
compresión son de menor espesor, además debe de ser
contrastado por el cálculo correspondiente – consultar con
el docente). 24. Ahora usted unirá los tubos cuadrados en
las cartelas de acuerdo a los gráficos de la misma
encuadrando adecuadamente. Empiece poniendo las barras superiores
de 10mm x 10mm, marcando su longitud y corte real con un
lápiz o pluma (se muestra el corete del tramo extremo H).
25. Luego corte este miembro en la longitud correcta (ajustando
al tipo de modelo). Algunos de los tubos deberán ser
cortados en ángulos complicados (consulte con el docente).
Para este trabajo se recomienda usar una navaja diagonal tipo
bisturí u hoja de navaja para afeitar, pero teniendo mucho
cuidado. 26. Es necesario cortar todos los miembros de la forma
requerida para que ajuste adecuadamente al modelo asignado por el
docente. Para realizar éstos los cortes, es más
fácil aplanar el final del tubo, y usar tijeras. 27. Ahora
aplique la cola a las dos catelas de unión según lo
especificado en el diagrama de los detalles del plano (tener en
cuenta las recomendaciones del paso 20) 28. Poner al miembro en
la posición establecida por cada modelo. Ing. Yasmani
Teófilo Vitulas Quille eMail: yas_vitulas@yahoo.es / Cel.:
951-786565 Proyecto de Investigación:
“Diseñando y Construyendo Puentes – Problema
Básico de Diseño”
CONSTRUCCIONDELMODELO 11 PROYECTO DE INVESTIGACION – UNA Facultad
de Ingeniería Civil y Arquitectura Urb. – Escuela
Profesional de Ingeniería Civil 29. Luego al miembro en el
lugar hasta que la cola se adhiera adecuadamente. 30. Como las
armaduras principales son las más importantes, ya que
confinaran al resto de la estructura vertical y diagonal, se debe
de trabajar de tal forma que mantenga su horizontalidad. Para
este fin coloque un alfiler en el tablero de trabajo en los lados
de los tubos laterales (como se muestra en la imagen). Los
alfileres fijaran los lados del tubo mientras se coloquen el
resto de los componentes del puente. 31. Repita los pasos 24 al
30 para todos los elementos principales superiores y de borde
final inclinados usando piezas de 10mm x 10mm, además en
los elementos a compresión verticales (según el
análisis de elementos) usar tubos de 10mm x 6mm, esto en
los tres tubos verticales interiores (para otros modelos consulte
al docente). La imagen muestra la colocación del miembro
vertical DJ, pegándolo en su posición. Nota: los
elementos verticales deben colocarse sobre el lado más
(6mm) para que el lado largo (10mm) quede alineado con la
armadura principal superior. 32. Cuando todos los tubos se
encolan en su lugar, el resultado debe parecerse al mostrado en
la imagen. Note de nuevo que los tubos sólo se colocan en
uno de los lados del plano, ya que el lado opuesto
únicamente tiene cartelas y barras en tracción. 33.
las dos construcciones son en realizad las mitades necesarias de
un mismo lado del puente. Ahora se deben de unir, las barras en
tracción (A’, B’, C’,…) sobre el
modelo principal con barras a tracción y compresión
(A, B, C,…) quitado los alfileres de la mitad superior
para luego colocarlo sobre el modelo principal y de esta forma
poder armar la armadura y que pueda soportar la carga de 5kg,
tener en cuenta que para que se coloque adecuadamente es
necesario quitar los alfileres colocados en el paso 30. 34. Ponga
la cola a las zonas apropiadas para unir el elemento de acuerdo
con el detalle inferior del plano, ya que la forma deberá
de quedar con dos barras a tracción, una opuesta a la
otra, y en medio las barras a compresión (ver imagen y
consultar al docente). Ing. Yasmani Teófilo Vitulas Quille
eMail: yas_vitulas@yahoo.es / Cel.: 951-786565 Proyecto de
Investigación: “Diseñando y Construyendo
Puentes – Problema Básico de
Diseño”
CONSTRUCCIONDELMODELO 12 PROYECTO DE INVESTIGACION – UNA Facultad
de Ingeniería Civil y Arquitectura Urb. – Escuela
Profesional de Ingeniería Civil 35. Cuidadosamente el
elemento que tiene solo barras a tracción y que se
encuentra en la parte superior del plano, debe ser colocado
directamente encima de la mitad inferior. Asegure que las dos
mitades se alinean adecuadamente antes de poner cola en cada
pieza y de esta forma mantenga una forma adecuada. 36. Note que,
cuando usted congrega las dos mitades, está creando las
barras traccionadas especificadas en los modelos de un puente. Es
muy importante que las barras en tracción superior e
inferior se estiren adecuadamente sobre las cartelas antes de ser
pagadas. Si uno está firme y el otro se encuentra suelto
no trabajara adecuadamente a tracción, ya que no
compartirán la distribución de cargas
uniformemente, por tanto uno de ellos puede fallar prematuramente
haciendo colapsar la estructura completa. Use sus dedos pulgares
para estirar las barras superiores, tal como se muestra en la
imagen. 37. A estas alturas, a la armadura lateral del puente
solo le faltan las cartelas finales en las barras de
compresión, es decir la unión superior del puente
(J). Este nudo se dejo libre ya que no tenía uniones con
ninguna barra en tracción. Encole esta última
cartela en su lugar. Ahora quite la armadura de la mesa de
trabajo y póngalo al lado. Usando el mismo procedimiento
(pasos 17 al 37), construya la segunda armadura para el lado
opuesto del puente, en forma idéntica. 2.13.
CONSTRUCCIÓN DE LA ESTRUCTURA SUPERIOR DEL PUENTE 38.
Siguiendo el mismo procedimiento usado para construir las
armaduras laterales, construya la armadura central superior que
se ubica en el medio del modelo facilitado por el docente,
armadura que servirá para conectar los elementos
principales del puente, dejando libre las cartelas que conectaran
las armaduras laterales; es necesario colocar las barras
diagonales que se cruzan con los elementos de 4mm y finalmente
agregar los tubos horizontales de 6mm x 6mm, tienen exactamente 9
centímetros de largo (consultar las dudas con el docente).
39. Cuando la armadura central y las armaduras laterales fueron
completados, trabaje sobre una mesa limpia (quite el plano con el
modelo inicial). Estos tres modelos se muestran en la imagen.
Ahora estamos listos para construir la estructura tridimensional
según el modelo de un puente real (note en la imagen que
algunas barras son dobles y delgadas, y otras más
rígidas y cuadradas tal como nuestro modelo). Ing. Yasmani
Teófilo Vitulas Quille eMail: yas_vitulas@yahoo.es / Cel.:
951-786565 Proyecto de Investigación:
“Diseñando y Construyendo Puentes – Problema
Básico de Diseño”
CONSTRUCCIONDELMODELO 13 PROYECTO DE INVESTIGACION – UNA Facultad
de Ingeniería Civil y Arquitectura Urb. – Escuela
Profesional de Ingeniería Civil 2.14. CONECTANDO LAS
ESTRUCTURAS 40. En las cartelas laterales libres de la armadura
superior, aplique cola, primeramente en las 6 centrales para
poner una a una las armaduras laterales. 41. Coloque la armadura
lateral en su lugar a uno y otro lado (note que usted está
armando el puente al revés o en forma invertida). Una vez
que el puente con armadura Truss está en su
posición, verificar para asegurar que se encuentre lo mas
vertical posible, y sosténgalo en su lugar durante un
minuto para que se fije adecuadamente. 42. Ahora agregue la
segunda armadura de la misma manera que el paso 40 y 41, tal como
se muestra en la imagen. 43. Usted puede encontrar útil
usar los alfileres en los extremos de las dos armaduras para
sostener el modelo mientras seca la cola. No quite ningún
alfiler o mueva el puente hasta que la cola haya secado
completamente. 2.15. AGREGANDO LAS VIGAS TRANSVERSALES DE LA BASE
Así como la armadura central conecta las dos armaduras
laterales, las vigas transversales inferiores o de base, conecta
a las armaduras a sus cordones del fondo. Como se ha podido notar
cuando fabricó los tubos o miembros a compresión,
las vigas transversales son un centímetro más
largas que los arriostramientos superiores. El motivo es que al
no existir elementos que puedan unir las vigas transversales a la
armadura principal, nosotros usaremos la longitud adicional de
5mm en cada canto para formar los ángulos de
conexión. Estos ángulos conectarán las vigas
transversales inferiores a las cartelas que se encuentran en la
base del puente (los puntos a unir se identifican en el plano
modelo como zonas achuradas rectangulares). 44. Dibuje dos
líneas alrededor del tubo (dibuje una línea a 5MM
del canto). Las dos líneas deben estar separadas
exactamente por 9cm, lo cual ajustara al modelo que se
está construyendo. Zona cortada Línea de referencia
Ing. Yasmani Teófilo Vitulas Quille eMail:
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Investigación: “Diseñando y Construyendo
Puentes – Problema Básico de
Diseño”
CONSTRUCCIONDELMODELO 14 PROYECTO DE INVESTIGACION – UNA Facultad
de Ingeniería Civil y Arquitectura Urb. – Escuela
Profesional de Ingeniería Civil 45. Ahora use su cuchillo
para cortar a través de las cuatro esquinas de las vigas
transversales de 15mm x 6mm, como se muestra en la imagen.
Sólo corte hasta la línea marcada en el paso 44.
46. En el extremo de la viga, pliegue todos los cuatro lados
hacia afuera a lo largo de la línea de referencia marcada
en el paso 44. Estas cuatro alas flexibles serán los
elementos que usaremos para unir las vigas transversales a la
armadura del puente. 47. Aplique la cola a todas las cuatro alas
flexibles para de esta forma poderlo unir a la armadura del
puente. 48. La imagen muestra la colocación de la viga
transversal entre los puntos inferiores D y D ', en la zona
central de los cordones del fondo. Note la orientación de
la viga que se encuentra a 5mm sobre la base y además
ayudara a que la estructura en general se encuentre vertical. 49.
Luego presione hacia el centro en las dos cartelas y quede la
cola adecuadamente adherida a todo el elemento. 50. Ahora repita
el procedimiento anterior en las otras vigas de base entre los
puntos C-C’ y EE '. Ing. Yasmani Teófilo Vitulas
Quille eMail: yas_vitulas@yahoo.es / Cel.: 951-786565 Proyecto de
Investigación: “Diseñando y Construyendo
Puentes – Problema Básico de
Diseño”
CONSTRUCCIONDELMODELO b. 1. os mo qu co qu ma ce ma 2. tr al 3.
tu PO ar es ma 4. po el 5. lib ha 15 PROYYECTO DE INVESTIGACION –
UNA Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura Urb
– Escuela Profesional de Ingeniería Civil 51 Corte
los do rectángulos en el mism material ue todos los Viga
Transverssal Final en ángulo L – 44mm x 11mmm
elementos del puente on las dimennsiones mostrradas en la figura,
y plieega cada uno de los lados por las líneas punteadas,
elemento ue irá en el extremo del apoyo del puente. Este
elemento tendrá el tramo superior e inferior en form
horizontal y el tramo entral en form inclinada, y se
pondrá en el extremo A-A’ y G-G'. 52 Colocar cola en
la viga ransversal fina de extremo del puente en la zona donde se
connecte con los elementos estructurales del puente, tal como se
muestra en la imagen (el extremo superior debberá cortarse
con dos alas de tal forma que queden pegadas a los lados de la
cartela y que en forma horizontal, tener referenncia de lo
desscrito en el passo 46 y 47. 53 Las vigas de base en los puntos
restaantes (B-B' y F-F') deberá tener cola y sostenerse
hasta que se adhieran adeccuadamente, ya que no hay ningún
ubo entre los pares de carttelas de las conexiones B, B', F y F',
usted puede encontrar útil sujetar las vigas en su lugar
con cuatro pinzas, como se muuestra en la imagen. 2.16
CONSTTRUYENDDO EL ORTAL Una vez que usted conccluya la
creacción del modeelo, es necesaario asegurar el portal de
arrriostre. Dicho trabajo debió de ser completado en el
paso 38. Por tanto todo lo que necesita haccer es coloca cola en
los lugare necesarios y fijar el modeelo en su form final. 54
Aplique la cola sobre las armaduras laterales princcipales, que
se encuentrran en los ostes finales por debajo de portal de
arriostre. 55 El pliegue bre del portal se asegura acia debajo de
los postes inclinados finales hasta que la cola peega
firmemennte. Haga lo mismo para el portal que asegura en el fin
opuesto del puente (consulte al docente la utiilidad de este
elemento). Ing. Yasmani Teófilo Viitulas Quille eMail:
yas__vitulas@yahoo.es / Cel.: 951-786565 Proyecto de
Investigación: “Disseñando y Construuyendo
Puentes – Problema Básicco de
Diseño”
CONSTRUCCIONDELMODELO 1 2 3 4 5 16 PROYECTO DE INVESTIGACION –
UNA Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura Urb.
– Escuela Profesional de Ingeniería Civil 2.17.
INSPECCIÓN FINAL DE CALIDAD 56. El puente está
acabado! Pero antes de que usted lo ponga en servicio, debe
inspeccionar la estructura cuidadosamente asegurándose que
se haya construido según los planos y las
especificaciones. Todos los miembros estructurales posicionados
correctamente, trabajaran adecuadamente a tracción y
compresión, por tanto verificar que estén
adecuadamente unidos. Es importante conocer que las uniones son
más rígidas que los miembros del puente (para una
mejor presentación puede pintar los elementos o todo el
modelo construido, ero usa pintura que no use agua ya que
podría debilitar los elementos de la estructura;
además esa listo para presentar el trabajo al docente y
darle el toque final faltante para que el sistema soporte cargas,
este procedimiento se desarrollara en clase con la ayuda de su
docente, así que trasládelo con cuidado). 2.18.
TIEMPO DE EJECUCIÓN El tiempo programado para la
ejecución del presente construcción del proyecto de
un puente, se ha calculado de acuerdo a los criterios de tiempo
disponible del alumno y las sesiones de clase, de acuerdo a las
cuadrillas básicas y labores respectivas, valorado en 6
semanas a partir de la entrega del modelo (coordinar con el
docente y ver cronograma de ejecución). PERIODO DE
EJECUCIÓN MES MES MESES ÍTEM DESCRIPCIÓN 1er
2do 3er 4to 5to 6to 1 2 3 al 10 Sem. Sem. Sem. Sem. Sem. Sem.
Desarrollo del modelo Construcción del modelo
Cálculo y diseño final Prueba de carga
Presentación del trabajo final 2.19. NIVEL DE ESTUDIO El
nivel del estudio de del proyecto “Diseño y
construcción de puentes”, está a nivel de
Investigación, desarrollado por el Ing. Yasmani T. Vitulas
Quille y en proceso de publicación como un manual para el
laboratorio de estructuras de la Escuela Profesional de
Ingeniería Civil. Ing. Yasmani Teófilo Vitulas
Quille eMail: yas_vitulas@yahoo.es / Cel.: 951-786565 Proyecto de
Investigación: “Diseñando y Construyendo
Puentes – Problema Básico de Diseño”