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PROYECTO DE INVESTIGACIONPUENTES DE ARCO
YIMY BENITEZEDER POTOSI
JAIRO MEDINA
UNIVERSIDAD DE NARIÑOFACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA DE INGENIERIA CIVILIPIALES
2010
PROYECTO DE INVESTIGACIONPUENTES DE ARCO
YIMY BENITEZEDER POTOSI
JAIRO MEDINA
FERNANDO LA TORRE CALVACHEIngeniero Civil
UNIVERSIDAD DE NARIÑOFACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA DE INGENIERIA CIVILIPIALES
2010
INTRODUCCION
PUENTES EN ARCO
Todos los puentes se basan en modelos naturales, a los que, conforme la tecnología ha ido avanzando, se han incorporado nuevas formas de resolver los mismos problemas. A partir de un tronco derribado sobre un cauce, una piedra desprendida de una ladera o una maraña de lianas y enredaderas tendidas sobre un barranco, que desde siempre han servido para salvar accidentes naturales, se ha montado una ciencia que es parte importante de las aplicaciones de la ingeniería civil: el proyecto y construcción de puentes.
Los puentes pueden clasificarse en tres tipos fundamentales, vigas rectas, de arco o colgantes, esto depende de la acción que ejerzan sobre el terreno en el se apoyan, como consecuencia de su estructura de la cual estos están compuestos.
En nuestro caso hemos hecho un estudio sobre los puentes en arco, a continuación presentamos algunas características propias de el modo de construcción y en forma general su composición estructural.
TIPOS Y MATERIALES
Un puente de arco es un puente con apoyos a los extremos de la luz, entre los cuales se hace una estructura con forma de arco con la que se transmiten las cargas. El tablero puede estar apoyado o colgado de esta estructura principal, dando origen a distintos tipos de puentes.
Su característica más importante es el empuje horizontal que ejerce sobre los apoyos. En estos puentes, el arco es el elemento que sustenta la vía de paso, o tablero, Se han construido puentes con el tablero en posición superior, inferior o intermedia con respecto al arco, pero siempre se ha de disponer de estribos capaces de absorber los empujes creados por los arcos.
Los puentes en arco trabajan transfiriendo el peso propio del puente y las sobrecargas de uso hacia los apoyos mediante la compresión del arco, donde se transforma en un empuje horizontal y una carga vertical. Normalmente la esbeltez del arco (relación entre la flecha máxima y la luz) es alta, haciendo que los esfuerzos horizontales sean mucho mayores que los verticales. Por este motivo son adecuados en sitios capaces de proporcionar una buena resistencia al empuje horizontal.
Los materiales empleados en la construcci6n de puentes han sido sucesivamente la madera, las piedras y las fibras vegetales naturales, que fueron dando paso a los ladrillos, al hormigón, al hierro, al acero, al hormigón armado y, finalmente, al hormigón pretensado, en la actualidad el que más se emplea, atendiendo a la suma de longitudes de tramos cubiertos.Este tipo de puentes fueron inventados por los antiguos griegos, quienes los construyeron en piedra. Más tarde los romanos usaron cemento en sus puentes de arco. Algunos de aquellos antiguos puentes siguen estando en pie. Los romanos usaron solamente puentes de arco de medio punto, pero se pueden construir puentes más largos y esbeltos mediante figuras elípticas o de catenaria invertida
Elementos auxiliares de los puentes en arco
El tablero
El tablero suele ser una losa de hormigón armado, con un emparrillado como armadura; esta solución permite alcanzar anchuras de hasta 10 m. Para aumentar esta dimensión se puede acudir a realizar un pretensado transversal o bien a aligerar la losa; este aligeramiento se consigue utilizando tubos de cartón, uralita o chapa que quedan encerrados en la losa al hormigonar o dando a ésta una sección menos maciza como la del cajón.
Los apoyos
Reciben el nombre de estribos cuando van adosados a los terrenos de las márgenes, y de pilas, si son exentos. Al progresar las características resistentes de los materiales empleados, son cada vez menos voluminosos. Así, en los puentes de piedra, las pilas son de sección prácticamente cuadrada, mientras quecon hormigón armado adoptan la forma de tabiques de pequeño espesor y, en ciertos casos, de grupos de pilares o aun uno sólo.
Puente de María Pía, (Oporto), Gustavo Eiffel, 1887 Longitud del vano central: 160 m.
Procedimiento de construcción
Construcción con cimbra sobre andamiajes Avance en voladizo con rigidización por tirantes Construcción del arco con voladizos compensados Construcción del arco apoyado en el tirante Construcción del arco con estabilización por tirantes
Secuencia de construcción
Cuando los arcos se cimientan en el fondo de una corriente de agua o un río, el agua se desvía y se excava la arena hasta llegar a suelo firme. A menudo la cimentación se hace por pilotes. Desde esta cimentación, se levantan las pilas hasta la base de los arcos.
Después se fabrican las cimbras provisionales, normalmente con maderas y tablas. Desde cada arco de un puente multi-arco se transmitirán unas cargas sobre sus vecinos, por esto, es necesario construir todos los arcos al mismo tiempo (y al mismo ritmo), para que las fuerzas que se produzcan, se compensen entre arcos consecutivos. Las cargas que producen los arcos de los extremos del puente se transmiten al terreno por los cimientos en los taludes laterales del río o cañón, o bien con grandes cuñas formando rampas a las entradas en el puente, que también pueden estar formadas por más arcos.
La mayoría de arcos se construyen simultáneamente en la cimbra; cuando la estructura básica de cada arco está construida, el arco se estabiliza con un relleno interior de albañilería entre los arcos formando unas paredes a los laterales del
puente, que pueden estar dispuestas en horizontal formando también los muros laterales. Una vez formadas estas dos paredes se rellena el interior con material suelto y cascajo.
Finalmente se pavimenta la vía y se construyen los muros quitamiedos
1. Construcción con cimbra sobre andamiajes
Ejemplo práctico: Puente Albrechtsgraben, (Alemania)Longitud del vano: 160 m.Altura de la clave: 80 m.Vista general de cimbra y andamiaje.
2. Avance en voladizo con rigidización por tirantes
Arco de RicobayoLongitud del vano: 168 m.Avance de construcción medio arco en voladizo con los tirantes a tracción
3. Construcción del arco con voladizos compensados Puente Yeongjang, Corea del Sur Longitud del vano: 180 m.
Esquema de las etapas de construcción
Colocación de las dovelas de arco
4. Construcción del arco apoyado en el tirante Puente sobre el Loira, Orleans (Francia). Longitud del arco: 201.6 m.
Esquema de las secuencias de construcción.
5. Construcción del tablero sobre apoyos intermedios
6. Construcción del arco apoyado en el tirante
Esquema de construcción
EL PUENTE EN ARCO MÁS LARGO DEL MUNDO
A Dubai no le basta con tener el único hotel 7 estrellas, las islas artificiales más grandes ni el rascacielos más alto del mundo: Acaba de anunciar que también tendrá el puente colgante en arco más largo del mundo.
La oficina FX FOWLE, colaboradora de Renzo Piano en el edificio del New York Times, se acaba de adjudicar el concurso para este nuevo puente en Dubai, el 6to atravieso que conecta ambos lados de la ciudad sobre el canal Dubai, sumándose a cuatro puentes y un túnel.
El puente tendrá un largo de 1.7 km y un alto de 204 metros. Su costó es de USD$817 millones y su construcción se iniciará en marzo de este año, por lo que debiera estar listo para el 2012.
El puente tendrá 6 pistas por lados, lo que le permitirá conducir 2,000 vehículos por hora en cada dirección. Además, incluye una línea de metro por el medio.
El fenómeno del Golfo sigue presentando mega proyectos increíbles durante estos ultimos años, fenómeno que empezó a gestarse hace 50 años y que alcanza su peake en Dubai, como se puede ver en el libro Al Manakh que revisamos en Plataforma Arquitectura, altamente recomendado para quienes se interesen en la relación entre ciudad y fantasía, la segregación social, la experiencia de la ciudad privada, urbanismo acelerado, la construcción de la ciudad de la entretención, el consumo y las marcas y las utopías que han ido construyendo el Dubai actual.
Canal de Dubai, separa la ciudad en dos. El puente pasaría a ser el 6to atravieso sobre el canal, sumándose a 4 puentes y un túnel
CONCLUSIONES
Los puentes son obras civiles de las que se requiere su integridad estructural y accesibilidad después de la ocurrencia de un sismo, sin embargo, algunos movimientos fuertes muestran que los puentes, en general, son estructuras sísmicamente vulnerables, aunque hasta ahora los puentes en arco no han sufrido daño severo por sismos, lo que los convierte en los más resistentes.
Los puentes en arco, son sistemas que exhiben un comportamiento complejo durante la ocurrencia de movimientos sísmicos fuertes, y para ser evaluados requieren de análisis dinámicos tridimensionales no lineales.
El estudio de los diferentes tipos de puentes, como su clasificación de acuerdo a su tipo de construcción, contribuyo en la relación de propiedades físicas y mecánicas de las cuales se componen cada uno, se experimento con la consulta sobre los diferentes procesos que se llevan acabo para la construcción de cada tipo de estructura, esto dependiendo de las necesidades requeridas para su utilización, siempre teniendo en cuenta la seguridad de los civiles.
Es tanto el avance de la ingeniería que podemos transmitir casi cualquier cosa de un papel a la realidad, para un ejemplo esta el puente de Dubái que mostramos anteriormente, esta obra puede ser calificada como una maravilla de la ingeniería debido a su tamaño y diseño.
A través de esta investigación logramos ver que la Arquitectura y La ingeniería son carreras que van de la mano, y que cuando se combinan en un proyecto se pueden crear obras de arte como lo es el puente de Dubái, el cual combina un diseño muy llamativo pero al a vez un gran desafío para la ingeniería.
Para finalizar debemos poner en alto el avance de la ingeniería el cual para lograr la meta de la construcción de puentes ha tenido que vencer muchas adversidades, que impedían su construcción entre las cuales están, contrarrestar efectos climáticos, terrenos muy adversos, el constante movimiento tectónico. Hasta lograr cosas que antes parecían imposibles.
