Análisis del comportamiento de cables en los puentes auto anclados

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UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE

“PROYECTO DE INVESTIGACIÓN”

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AGRADECIMIENTOS

El presente proyecto de investigación fue realizado bajo la supervisión de nuestro docente Guzmán Arana, Alan Edgardo, a quien le expresamos nuestro más profundo agradecimiento, por hacer posible la realización de este trabajo. Además, agradecer su paciencia, tiempo y dedicación

A Dios, gestor de nuestras vidas y por darnos las fuerzas suficientes para seguir a delante e inspirarnos a seguir perseverantes y a no rendirnos, el todo poderoso que nunca nos falla.

A nuestros padres por su esfuerzo y sacrificio, por la confianza que depositan en nosotros, por inculcarnos los buenos valores y darnos sabios consejos y compartir con nosotros sus enseñanzas y experiencias.

A nuestros familiares y amigos que siempre han estado aportando con nosotros de una u otra forma y que nos han apoyado para estar firmes en nuestras decisiones e incentivándonos incondicionalmente, los amamos.

RESUMEN

            En el presente trabajo, describe el análisis del comportamiento de cables en los puentes auto anclados. Este modelo permite analizar el funcionamiento estructural de estos, realizando así un análisis de los cuales nos ayudará a ejecutar el tablero que se encuentra suspendido en varios pilotes centrales mediante unas cuerdas llamados tirantes que enlazan la pista directamente con la torre. Distinguido de los puentes colgantes porque en estos los cables principales disponen de pila a pila, sosteniendo el tablero mediante cables secundarios verticales. Asimismo, los puentes atirantados trabajan principalmente con atracción, y otras a compresión.

Con el objetivo de lograr un diseño y construcción de puentes auto anclado, el cual se basa en principios físicos y matemáticos, aplicando fuerza, resistencia y tensión. Los resultados muestran que en este proyecto se analizaron y compararon los diferentes comportamientos estructurales, considerando los efectos ambientales que pueda causar. Se observó también el comportamiento físico de los puentes atirantados. Que nos ayudan a identificar las diferentes leyes físicas que influyen en este sistema de construcción. Para que de este modo se pueda desarrollar distintos modelos matemáticos de la superestructura.

Los resultados de este proyecto de investigación fueron realmente positivos, ya que, en esta edificación del mencionado puente, ayudará a mejorar la calidad del transporte de vehículos y a su vez peatones, que viajarán de una ciudad a otra. Además, influirá en el ámbito comercial y mejorará la economía de dichas ciudades. Las conclusiones a las que llegamos son que al elaborar la maqueta nos permitió demostrar la distribución de carga y fuerza que interactúan en un puente auto anclado, además se pudo analizar los comportamientos físicos que interactúan sobre el puente y por último se empleó conocimientos físicos y matemáticos para la elaboración de este proyecto.

INTRODUCCIÓN:

             Actualmente y desde tiempos antiguos se construyen distintos puentes alrededor del mundo, empleando mucha variedad de materiales para el uso de su construcción. Lo que nos lleva a realizar una evaluación acerca de estos para poder saber su comportamiento físico. Nuestra finalidad es presentar un análisis del comportamiento de los cables en puentes auto anclado considerando como tema principal, el estudio de la tensión dando los siguientes indicadores: el efecto de las cargas dinámicas por tráfico, viento o sismos, siendo ideal para el estudio de cables con sistemas activos y semiactivos de amortiguamiento o para el análisis estructural detallado de los puentes auto anclados, en los cuales se aplica conocimientos de matemáticas. Para ello comparamos distintas investigaciones que sirvan como sustento para el proyecto realizado, que hace particularmente útil para personas que quieran conocer más del tema a tratar. A demás se analizará la influencia en el material empleado en la construcción, así como los efectos ambientales que puede generar este tipo de construcciones.

           Los puentes auto anclados se componen de tres elementos básicos: tablero, los cables o también llamados tirantes y las torres. En general, el diseño de estos se relaciona íntimamente con los otros, ya que entre ellos reparten la carga de forma que, en algún caso extremo el tablero sea estructuralmente resistente para soportar el peso de la carga, con torres de poca capacidad y pocos tirantes. Por otro lado, el tablero puede tener una mínima capacidad de carga. Es por esto que nos proyectamos en una maqueta en la que el sistema de suspensión sea lateral. Para la cual utilizaremos madera para la base y la torre, cartón prensado para la viga y alambre de cobre para unir la torre con la vida donde dichos elementos distribuyen su carga y tensión.

           Dicho esto, sabemos que entre la provincia de Huacho y Huaura existe un puente en un estado decadente que se remota a finales de 1911, el cual se convierte en peligro eminente para los transeúntes de la zona. Como se sabe, el Perú cuenta con distintos puentes y uno de estos es el  más común del sistema atirantado, consideramos que la construcción de este tipo de puente  serviría como  muy buena alternativa para para dar solución ante esta necesidad. Esto nos lleva a investigar acerca de puentes y las fuerzas que actúan sobre esta, las tensiones específicamente. Para ello realizaremos una maqueta de un puente con sistema de cables atirantados, el cual estará dividido en tres etapas.

           Primera etapa: se procede a realizar un bosquejo de puente auto anclado haciendo uso del programa AutoCAD para tener una perspectiva del puente y estudiar, recolectar información de estudios similares que servirán como complemento para la investigación.

           Como segunda etapa: Podremos realizar los respectivos cálculos matemáticos y físicos en los cables atirantados el cuál va a permitir determinar las tensiones y resistencias de los cables para las fuerzas que interactúan sobre ella.

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