PUENTES COLGANTES

Puentes Colgantes y Fisica

Introducción

El tema ¿Cómo intervienen las fuerzas en la construcción de puentes colgantes? es muy interesante ya que los puentes colgantes algunas personas piensan que los puentes colgantes son fácil de construir pero en realidad no lo es tienes que ser un gran arquitecto para que todo quede bien y no haiga ningún error respecto al acomodo de las piezas y también tienes que ser un gran físico ya que en la construcción de un puente colgante es necesario el uso de física en cuestión de que queden bien acomodado los pilares con la torre y los tensores, que queden con las mismas distancias que tengan el mismo peso los mismos ángulos resultantes en todas las torres, etc.

¿Cómo intervienen las fuerzas en la constricción un puente colgante?

* Fuerza de tracción

* Fuerza de compresión

* Fuerza gravitatoria

* Fuerza cortante

La fuerza de tracción es el esfuerzo a que está sometido un cuerpo por la aplicación de dos fuerzas que actúan en sentido opuesto, y tienden a estirarlo.

En un puente colgante la fuerza de tracción se localiza en los cables principales.

Un cuerpo sometido a un esfuerzo de tracción sufre deformaciones positivas (estiramientos) en ciertas direcciones por efecto de la tracción.

La fuerza de tracción es la que intenta estirar un objeto (tira de sus extremos fuerza que soportan cables de acero en puentes colgantes, etc.)

El hecho de trabajar a tracción todos los componentes principales del puente colgante ha sido causa del escaso desarrollo que ha tenido este tipo de puente hasta el pasado siglo; así, ha permanecido en el estado primitivo que aun se encuentra en las zonas montañosas de Asia y América del Sur (simples pasarelas formadas por trenzados de fibras vegetales) hasta que se dispuso de materiales de suficiente resistencia y fiabilidad para sustituirlas.

Cada material posee cualidades propias que definen su comportamiento ante la tracción. Algunas de ellas son:

* elasticidad

* plasticidad

* ductilidad

* fragilidad

Ejemplo de fuerza de tracción:

Cuando te columpias, los tirantes de los que cuelga el asiento del columpio se encuentran bajo tensión. Por un lado reciben la fuerza de tu peso hacia abajo y por el otro, la fuerza hacia arriba de los goznes de los que cuelga el columpio. Pero a diferencia del caso de la silla, las dos fuerzas tienden a estirar los tirantes; a este tipo de fuerzas se les llama de tensión (también llamados de tracción.)

Fuerza de compresión

La fuerza de compresión es la resultante de las tensiones o presiones que existe dentro de un sólido deformable o medio continuo, caracterizada porque tiende a una reducción de volumen o un acortamiento en determinada dirección.

La fuerza de compresión es la contraria a la de tracción, intenta comprimir un objeto en el sentido de la fuerza.

La fuerza de compresión es un estado de tensión en el cual las partículas se aprietan entre sí. Una columna sobre la cual se apoya una carga, se halla sometida a una solicitación a la compresión.

Compresión es el estado de tensión en el cual las partículas se "aprietan" entre sí. Una columna sobre la cual se apoya un peso se halla sometido a compresión, por ese motivo su altura disminuye por efecto de la carga.

Las deformaciones provocadas por la compresión son de sentido contrario a las producidas por tracción, hay un acortamiento en la dirección de la aplicación de la carga y un ensanchamiento perpendicular a esta dirección, esto debido a que la cantidad de masa del cuerpo no varía. Las solicitaciones normales son aquellas fuerzas que actúan de forma perpendicular a la sección; por lo tanto, la compresión es una solicitación normal a la sección ya que en las estructuras de compresión dominante la forma de la estructura coincide con el camino de las cargas hacia los apoyos, de esta forma, las solicitaciones actúan de forma perpendicular provocando que las secciones tienden a acercarse y "apretarse".

Un ejemplo de fuerza de compresión es cuando te sientas en una silla, sus patas se encuentran bajo compresión. Por un lado reciben la fuerza de tu peso hacia abajo y por el otro, la fuerza hacia arriba. Estas dos fuerzas tienden a comprimir la pata de la silla. Normalmente las sillas se construyen con materiales que son muy resistentes a la compresión.

El hormigón es un material que resiste fuertemente a compresión, pero es muy frágil a esfuerzos de tracción.

Fuerza gravitatoria

La gravitación es la fuerza de atracción mutua que experimentan los cuerpos por el hecho de tener una masa determinada. La existencia de dicha fuerza fue establecida por el matemático y físico inglés Isaac Newton en el siglo XVII, quien, además, desarrolló para su formulación el llamado cálculo de fluxiones (lo que en la actualidad se conoce como cálculo integral).

Bien aplicando la Tercera Ley de Newton: (por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, éste realiza una fuerza igual pero de sentido opuesto sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma: Las fuerzas siempre se presentan en pares de igual magnitud, sentido opuesto y están situadas sobre la misma recta.)

En un puente colgante deberá soportar el peso, a través de los cables, y habrá una tensión y deberá ser mayor del otro extremo, al del peso del puente en los anclajes (contraria sino el puente se va para abajo). El viento también se toma en cuenta. Si ya has visto fuerzas vectoriales, es ahí donde se aplican los principios básicos. Un ejemplo si no te hundes en el piso, es porque existe una fuerza de igual dirección y magnitud, pero de sentido contrario.

Las principales fuerzas son la carga que tiene que soportar el puente y el peso propio del puente (por supuesto ahí es donde interviene la gravedad).Después tienes la acción de los vientos, del agua si está construido sobre ella, etc. Digamos que el aspecto principal a tener en cuenta es que el puente debe soportar su propio peso y la carga transmitiéndolo a los cimientos a través de las columnas.

Se utilizan cables para soportar los tramos horizontales y de esta manera el peso es transmitido a la columna. La ley formulada por Newton y que recibe el nombre de ley de la gravitación universal, afirma que la fuerza de atracción que experimentan dos cuerpos dotados de masa es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa (ley de la inversa del cuadrado de la distancia). La ley incluye una constante de proporcionalidad (G) que recibe el nombre de constante de la gravitación universal y cuyo valor, determinado

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