Proceso Constructivo de estructuras de acero

Zuleika Merchán23.893.014

A) Los puentes con cerchas tienen la característica de ser muy ligeros y con una gran capacidad de soportar cargas. El principio fundamental de las cerchas es unir elementos rectos para formar triángulos. Recuerda que el triángulo es la única figura geométrica que es rígida, es decir, no se deforma cuando está sometida a esfuerzos. El marco de una cercha de puente permite a la estructura soportar el peso de la plataforma del puente, llamada plancha, que es la superficie que usan los vehículos y los peatones para cruzarlo. Se usan distintos diseños de cerchas para construir puentes; sin embargo, cada uno está basado en un tipo de cercha básica.

B) La cimentación bajo agua se dificulta debido a encontrar un terreno que resista las presiones, siendo normal el empleo de pilotes de cimentación. Para hacer los pilotes de puentes y muelles, se construye una especie de cerca estanca, con perfiles de hierro clavados en el barro o arena del fondo, como formando una "piscina de buen diámetro": luego se extrae con bombas el agua de esa "piscina". Lógicamente, habrá que esperar unos cuantos días a que ese fondo se seque, y drenar el agua que se filtre permanentemente con bombas. Como dices, ese lecho suele ser blando: así que, al igual que para los cimientos de los edificios, se excava hasta encontrar terreno duro, tosca, o piedra: y desde allí se levantan los pilares del puente o muelle. Cuando el cemento está totalmente seco, se inunda nuevamente esa "Piscina" y se retiran los perfiles que la formaron, y te queda un perfecto pilar de hormigón, en el agua y clavado en terreno firme.

Proceso constructivo de un puente

Puentes Akashi, Japón (construcción de pilotes en los cimientos)

Montaje de cerchas del puente Akashi, Japón

Proceso constructivo de ferrocarrilesA) Infraestructura de la vía férreaLa infraestructura es la obra que se obtiene mediante el movimiento de tierra para llevarla al estado tal, que permita la colocación en su superficie de la superestructura de la vía férrea. La superestructura de la vía férrea no se coloca directamente sobre la superficie de la tierra debido a sus irregularidades. Para su colocación, se requiere que en los lugares donde el nivel del terreno se halle por debajo de la rasante proyectada se rellene y en el caso contrario se corte, es decir sea confeccionada una faja de vía de ancho y alto determinado a todo lo largo del tramo diseñado denominada explanación, explanada o plataforma. De esta forma se obtienen terraplenes cuando el nivel de la rasante proyectada se halla por encima del nivel de terreno y excavaciones o cortes en el caso contrario, relacionados muy estrechamente con los drenajes y obras de fábrica necesarias para la evacuación de las aguas o para salvar obstáculos que se interpongan en la dirección de la vía.

B) Traviesa

Elemento transversal al eje de la vía que sirve para mantener unidos y a la vez a una distancia fija (galga) a los dos carriles que conforman la vía, así como mantenerlos unidos al balasto. Se fabrican de diversos materiales, entre ellos madera, hierro y hormigón. Las traviesas de hormigón pueden ser monobloque o bibloque, las primeras están formadas por una sola pieza de hormigón armado, mientras que las traviesas bibloque constan de dos piezas de hormigón unidas por una barra de hierro (riostra). Además, las traviesas de hormigón monobloque pueden ser polivalentes si los carriles se pueden fijar en dos posiciones distintas para permitir la instalación de vías de diferentes anchos.

Infraestructura de la vía Férrea

Después, basándose en los estudios de mecánica de suelos, se excava a una profundidad en la que se encuentre un suelo capaz de soportar la carga a la cual será sometido (profundidad de desplante). Al llegar a esa profundidad esta se escarifica el estrato encontrado y se compacta a un 95% de su peso volumétrico seco máximo, prueba proctor estándar.

Proceso constructivo de escaleras.

A) Armado de refuerzoTerminado la realización de formaletas y descansos se procede al armado de refuerzos se doblan los hierro de modo horizontales que sobresalen de la placa de esta manera de asume la forma inclinada, Luego se disponen colocar las varillas en ambas direcciones paralelas y se hace el amarre con alambre

B) EnconfradoLuego de medir y trazar en la pared se arma la rampa que servirá de base para el encofrado. Luego, se encofran los contrapasos, usando tablas de 1 ½" de espesor que tengan un largo igual al ancho de la escalera. Estas tablas se usa de molde para los escalones a lo hora de verter el concreto, se deben asegurar con tacos de madera en sus extremos, y además, se debe colocar un listón de refuerzo en el centro de las tablas para que no se curven por la presión del concreto fresco.

Encofrado

Armado de refuerzos

Escalera Helicoidal en el museo del vaticano, Roma

Cubiertas LigerasA) Las cubiertas son analizadas como vigas simplemente apoyadas o continuas asimilando la estructura a un conjunto de cascadas individuales unidas en paralelo. Se prescinde así del efecto bidimensional de la estructura, el cual sólo tendrá importancia en el caso de la aplicación de fuerzas asimétricas en la cubierta como puede ser el caso de la suspensión de cargas en apoyos puntuales. En estos casos el modelo simplificado propuesto sólo se mantendrá válido cuando se prevean dispositivos que aseguren una eficaz redistribución de los esfuerzos. Tales dispositivos podrían estar constituidos por barras rígidas (perfiles) interligando las chapas adyacentes, dos al menos para cada lado del punto de aplicación de las referidas cargas concentradas. De otro modo, deberá ser analizado el comportamiento de la estructura teniendo en cuenta la asimetría de las fuerzas aplicadas, considerando entonces una estructura compleja constituida por la unión de las chapas entre sí. La estructura debe ser convenientemente analizada haciéndose su discretización en elementos finitos de la chapa, con formas poligonales que se aproximen a la geometría real. En general se considerarán las cuatro combinaciones de: 1. Sobrecarga, 2. Nieve, 3. Viento de succión y 4. Vientos descendentes, sin pre-esfuerzo.

B) Uniones entre los caballetes y la estructura de soporte Según sea la estructura soporte de acero o de hormigón, armado o prefabricado, tendremos que analizar la unión de la siguiente forma: a) Unión del aparejo de apoyo a perfil metálico. Puede ser atornillada o soldada. En el primer caso será suficiente garantizar que los tornillos tengan una sección total por lo menos igual a la de los tornillos que hacen la unión entra la chapa de la cubierta y los aparejos de apoyo. En el segundo caso, se verificarán los cordones de soldadura (cordones en ángulo), en lo que se refiere a su espesor y longitud, de acuerdo con lo establecido en el Reglamento de Estructuras de Acero para Edificios, atendiendo a los esfuerzos en juego (tracción y corte). b) Unión del aparejo de apoyo a estructura de hormigón. Esta unión puede ser directa, a través de un elemento intermedio, constituido por un perfil de acero anclado en el hormigón en su ejecución o fijado después mediante tornillos sobre tacos de alta resistencia. En cualquier caso, la unión a la estructura de soporte debe realizarse con elementos que sean de sección por lo menos igual que la de los tornillos de unión de la chapa a los aparejos de apoyo. .

Tenso-EstructurasA) Pretensado Las tenso-estructuras son estructuras prefabricadas que se montan en obra. Para ello las uniones se han de poder realizar en obra, aplicando el pretensado y regulando las tensiones. La tensión o tracción es una fuerza usada para halar las estructuras moleculares de un material. Es la forma más eficiente de usar cualquier material debido a que se utiliza el eje de sección del material en su totalidad, en vez de las fuerzas que solo se producen en materiales rígidos donde se producen fuerzas más complejas de flexión debido a la compresión que también se genera. Tomando como ejemplo una simple barra de cualquier material, éste se romperá bajo compresión o soportando fuerzas de corte y flexión mucho antes dela tracción la estire. La fuerza de tracción maximiza la capacidad de los materiales de soportar las cargas, o poniéndolo de otra manera, se requerirá menor uso del material.

B) Fundaciones y ApoyoLas tenso estructuras vinculadas a tierra desvían las cargas de pretensado a las fundaciones. Las tracciones deben transmitirse a las cimentaciones y ser absorbidas mediante disposiciones capaces de resistir el arrancamiento Para la mayoría de los casos se usan mástiles y tensores. fundación con pilotes a compresión y tracción puntal, tensores reemplazados por un sistema Aporticado par reactivo que equilibra el momento de vuelco: un pie a compresión y otro a tracción el peso de la estructura de HA estabiliza la reacción a tracción de manera de tener sólo fundaciones a compresión fundaciones para profundidad de mas de 8 mts, Los apoyos representan un aspecto muy importante en el proyecto del conjunto, ya que las reacciones están en los puntos más altos de la cubierta y deben transferirse al terreno a través de ellos.

Pretensado

Fundaciones

Estadio Olímpico Frei Otto, Múnich- AlemaniaLas estructuras tensadas realizadas con cables metálicos que cubrieron el estadio olímpico de Múnich con una cadena de elementos con forma de copas invertidas causaron sensación. Frei Otto había desarrollado desde su Instituto de Estructuras Ligeras de la universidad de Stuttgart un método eficaz para cobijar grandes superficies, situando los apoyos en el exterior del perímetro del edificio, empleando una pequeña cantidad de material y soportes de escaso volumen.