Procesos constructivos de un puente colgante
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Este documento describe el proceso de construcción de un puente colgante. Comienza con la construcción de las torres de anclaje y la instalación de los grandes cables de acero entre ellas. Luego, se conectan cables colgantes más pequeños a los cables principales y se izan las secciones de la carretera, uniéndolas a los cables colgantes. Finalmente, se provee rigidez a la carretera con soportes de acero debajo.
Procesos constructivos de un puente colgante
- 1. INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO “SANTIAGO MARIÑO”. EXTENSION MERIDA. ACTIVIDADES DE ORIENTACION. PROFESOR: JOSUE RANGEL. FRANCISCO O. PULEO R. CI. 18.123.825 INGENIERIA CIVIL.
- 2. INDICE. INTRODUCCION…………………………………………………………………………..……………………Pag. 3 CONTENIDO DEFINICION……………………………………………………………………………………………Pag. 4 PROCESOS DE CONSTRUCCION………………………………………………………………Pag. 5 VENTAJAS Y DESVENTAJAS EN CONSTRUCCION DE PUENTES COLGANTES.………………………………………………………………………Pag.6 FUNCIONAMIENTO DE PUENTES COLGANTES…………………………………………Pag.7 TIPOS DE SUSPENSION EN PUENTES COLGANTES……………………………………Pag.8 CONCLUSION……………………………………………………………………………………………………..Pag.9 GLOSARIO………………………………………………………………………………………………………..Pag.10
- 3. INTRODUCCION. En este trabajo se describirá el proceso de construcción de un puente colgante, uno de los mas populares y de gran importancia para la humanidad en el intento de unir poblados, ciudades y hasta grandes ciudades, como Nueva York, San Francisco, Tokio, entre muchas otras metrópolis a nivel mundial. Se describirá el proceso, ventajas y desventajas de este tipo de puentes, la cantidad de usos que se le puede dar a este tipo de estructura, distintos tipos de cargas que soporta y toda la información técnica y especializada para la construcción de mega estructuras y el ingenio que requieren para ponerlos en pie y a funcionar, como lo son los Puentes Colgantes.
- 4. DEFINICION DE UN 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. Con el paso de los siglos y 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 como también grandes camiones de carga. Los puentes colgantes pueden cubrir distancias más largas que cualquier otro tipo de puente. Consisten en miembros de enmarcados verticales muy grandes conocidos como anclaje, los que están incrustados en concreto en la base. Pesados cables son sujetados a los topes del anclaje, y luego conectados a la superficie del puente. Los cables soportan la mayoría del peso del puente, y la ruta queda suspendida por encima de la tierra de debajo. El proceso de construir un puente colgante comienza con la construcción del anclaje. Típicamente, requieren una importante preparación del suelo, como así también enormes y complejas bases. Una vez que el anclaje está completado y seguro, los cables se conectan al tope de cada soporte usando cierres de acero fundido. La ruta típicamente se instala por secciones usando una grúa, y luego sujeta a los cables para que la soporten.
- 5. PROCESO DE CONSTRUCCION. Principios básicos. Los cables son el principal sostén de los puentes colgantes. Éstos se tensan a través del área que ocupará el puente y la plataforma o camino que el puente sostiene. Los puentes colgantes se han construido por siglos y sólo han necesitado unas pocas mejoras en ese tiempo. La mayoría de los puentes colgantes actuales tienen torres espaciadas y cables que van de una hasta el suelo y de ahí a la siguiente torre a cada lado del puente. Estas torres soportan la presión de los cables y la mayor parte del peso de la carretera. Construir un puente colgante requiere, por encima de todo, de ingenieros que calculen todos los factores involucrados para evitar su colapso. Torres. Cuando comienza la construcción, primero se colocan las torres en su lugar. En general hay dos de ellas, colocadas en aproximadamente un tercio de la longitud del puente a cada extremo. Un revestimiento de cuatro paredes, del tamaño de la base, se coloca en el agua, y el agua se bombea hacia fuera de la estructura. Ésto permite que los obreros coloquen los soportes en su lugar y los aseguren. Una vez que los soportes están en su sitio, el revestimiento es retirado. Cables. Los cables grandes que están ensartados entre un soporte y otro están estirados hasta el inicio del puente en ambos lados. Los cables se anclan en su lugar para asegurarlos. También se unen cables colgantes de menor tamaño a los cables grandes; éstos soportarán la carretera. Las secciones de la carretera se izan con grúas y se unen a los cables colgantes. Estas secciones tienen soportes de acero por debajo para añadir cierta rigidez a su superficie flexible, ayudando a soportar el peso de ciertos vehículos.
- 6. VENTAJAS Y DESVENTAJAS EN LA CONSTRUCCION DE PUENTES COLGANTES. VENTAJAS EN LA CONSTRUCCION DE PUENTES COLGANTES. El vano central puede ser muy largo en relación a la cantidad de material empleado, permitiendo comunicar cañones vías de agua muy anchos. Pueden tener la plataforma a gran altura permitiendo el paso de barcos muy altos. No 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 flexibles, pueden flexionar bajo vientos severos y terremotos, donde un puente más rígido tendría que ser más grande y fuerte. INCONVENIENTES EN LA CONSTRUCCION DE PUENTES COLGANTES. 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.
- 7. FUNCIONAMIENTO DE UN PUENTE COLGANTE. 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. 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.
- 8. TIPOS DE SUSPENSION DE PUENTES COLGANTES. La suspensión en los puentes más antiguos puede hacerse por cadenas o barras enlazadas, pero los puentes modernos tienen múltiples cables de acero. Esto es para mayor redundancia; unos pocos cables con defectos o fallos entre los cientos que forman el cable principal son una pequeña amenaza, mientras que un solo eslabón o barra malo o con defectos puede eliminar el margen de calidad o echar abajo la estructura. 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 puede ser también aumentada con la inherente rigidez de una estructura teniendo mucho en común a un puente tubular.
- 9. CONCLUSION. Como conclusión tenemos que la utilización y decisión de realizar una estructura como esta conlleva una serie de grandes cálculos y pruebas para poder llegar a hacer realidad la construcción y puesta en funcionamiento de una obra de envergadura como lo es un puente colgante. Debe estar acorde con la geografía de la zona y ser la mejor opción para que no solo sea atractivo a la vista, sino totalmente funcional y capaz de mantenerse en pie durante el tiempo que los usuarios lo requieran, lo que sería ideal por unas cuantas décadas si se realiza el proceso de construcción lo mas organizado posible y con materiales de excelente calidad con mano de obra capacitada para la construcción y dirección de este tipo de obras, además del posterior mantenimiento preventivo, puntual y a tiempo del puente en todas sus fases.
- 10. GLOSARIO DE TERMINOS SOBRE PUENTES COLGANTES. Acero: Aleación de hierro con pequeñas cantidades de carbono y que adquiere con el temple gran dureza y elasticidad. Anclaje: Conjunto de elementos destinados a fijar firmemente una cosa a otra cosa o al suelo. Cañón: una larga zanja profunda con paredes escarpadas formada por la erosión que hace gradualmente un río. Cimentación: conjunto de elementos estructurales cuya misión es transmitir las cargas de la edificación o elementos apoyados a este al suelo distribuyéndolas de forma que no superen su presión admisible ni produzcan cargas zonales. Enrejado: Placa formada por cañas o varas cruzadas entre sí formando cuadrados o rombos, que se emplea para cercar un lugar, para cubrir algo, entre otros. Estructura: conjunto de sólidos resistentes vinculados entre sí, diseñado para resistir combinaciones de fuerzas con un fin determinado. Fuerza: todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los materiales. Magnitud vectorial que mide la intensidad del intercambio de momento lineal entre dos partículas o sistemas de partículas. Momento: Producto de la intensidad de una fuerza por su distancia a un punto o a una línea o por la distancia de su punto de aplicación a un plano. Parábola: lugar geométrico de los puntos de un plano que equidistan de una recta llamada directriz, y un punto exterior a ella llamado foco. Peso: Fuerza con que la Tierra atrae a un cuerpo, por acción de la gravedad. Puente: Construcción que se levanta sobre una depresión del terreno (río, canal, foso, etc.) o en otro sitio para comunicar dos lados. Revestimiento: Capa de algún tipo de material con la que se cubre una superficie. Vano Central: distancia entre apoyos de un elemento estructural (como techos o bóvedas), y más explícitamente a ventanas, puertas e intercolumnios. El objetivo elemental es dejar un hueco para que pase el aire o la luz.