“MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN APLICADOS EN ESTRUCTURACIÓN DE PUENTES”

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA  DE NUEVO LEÓN

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

[pic 1]

MATERIA:

CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

CATEDRÁTICO:

GERARDO DEL JESÚS FAJARDO SAN MIGUEL

TEMA:

“MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN APLICADOS EN ESTRUCTURACIÓN  DE PUENTES”

PRESENTA

Daniel Rosales González

MATRICULA: 1615943 GRUPO: 003

Ciudad Universitaria, San Nicolás de los Garza, N.L. Noviembre de 2015

INDICE

INTRODUCCIÓN        

1.- MATERIALES EMPLEADOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE PUENTES        

1.1.- CONCRETO REFORZADO        

1.1.1.- PROPIEDADES DEL CONCRETO REFORZADO        

1.2.- ACERO        

1.2.1.- PROPIEDADES DEL ACERO        

1.3.- ALUMINIO        

1.3.1.- PROPIEDADES DEL ALUMINIO        

1.4. COMPARACION EN BASE A LA APLICACIÓN        

CONCLUSIÓN        

BIBLIOGRAFIA        

ÍNDICE DE FIGURAS

FIGURA 1. RESISTENCIA DEL CONCRETO…………………................……………………7

FIGURA 2.- PROPIEDADES FÍSICAS DEL CONCRETO……………………….……………8

FIGURA 3. MÓDULO DE ELASTICIDAD DEL ACERO……………………………….....…10

FIGURA 4. CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS MÍNIMAS………………………………...10

FIGURA 5. LÍMITE ELÁSTICO (N/MM2) DE LAS ALEACIONES DE ALUMINIO………………………………………………………………………………………...13

FIGURA 6. CARGA DE ROTURA (N/MM2) DE LAS ALEACIONES DE ALUMINIO………………………………………………………………………………….....….13

FIGURA 7. MÓDULO DE ELASTICIDAD ENTRE CONCRETO Y ACERO13…………..…………………………………………………………………...…………14

ÍNDICE DE TABLAS

TABLA 1.- PROPIEDADES MECÁNICAS DEL CONCRETO………………………………..7

TABLA 2. RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DEL CONCRETO A LOS SESENTA DÍAS………………………………………………………………………………………………....8

TABLA 3. CARGA DE ROTURA, LÍMITE ELÁSTICO, ALARGAMIENTO Y DUREZA DE LAS ALEACIONES DE ALUMINIO…………………………………………………….....12

TABLA 4. COMPARACIÓN DE PROPIEDADES ENTRE ALUMINIO Y ACERO……….14

TABLA 5. MATRIZ DE CLASIFICACIÓN DE MATERIALES……………………………..15

INTRODUCCIÓN

El arte de construir puentes tiene su origen en la misma prehistoria. Puede decirse que nace cuando un buen día se le ocurrió al hombre prehistórico derribar un árbol en forma que, al caer, enlazara las dos riberas de una corriente sobre la que deseaba establecer un vado. La genial ocurrencia le eximía de esperar a que la caída casual de un árbol le proporcionara un puente fortuito. También utilizó el hombre primitivo losas de piedra para salvar las corrientes de pequeña anchura cuando no había árboles a mano. En cuanto a la ciencia de erigir puentes, no se remonta más allá de un siglo y nace precisamente al establecerse los principios que permitían conformar cada componente a las fatigas a que le sometieran las cargas.

El arte de construir puentes no experimentó cambios sustanciales durante más de 2000 años. La piedra y la madera eran utilizadas en tiempos napoleónicos de manera similar a como lo fueron en época de julio Cesar e incluso mucho tiempo antes. Hasta finales del siglo XVIII no se pudo obtener hierro colado y forjado a precios que hicieran de él un material estructural asequible y hubo que esperar casi otro siglo a que pudiera emplearse el acero en condiciones económicas1. 

CARACTERIZACIÓN DE LOS PUENTES

Supera el paso de un tramo discontinuo, es una estructura que se utiliza para que una vía de comunicación pueda salvar un rio, una depresión de terreno u otra vía de comunicación. El alineamiento es igual o confirmativo al camino o vía en la cal dan paso; lo cual significa, que en ciertas ocasiones el puente es construido en la formación de un camino ya existente y es confirmativo cuando existen condiciones que obligan a cambiar la dirección del eje de la estructura. La morfología, hidrología, topografía del terreno, aguas subterráneas y el fin de uso son condiciones que hacen modificar el curso original de la estructura, adaptándola para lograr una mejor funcionalidad de la obra. Los elementos esenciales que lo construyen son, estribos, tableros y barandales, utilizados para das estabilidad estructural y seguridad a los usuarios que se trasladan a través de estas obras2. 

La rigidez es una característica estructural fundamental en los puentes para juzgar la deformación de los elementos estructurales sometidos a las cargas de funcionamiento. La rigidez, permite evitar posibles colapsos en el funcionamiento futuro de estas obras.

La facilidad para obtener los materiales de construcción hace que se adopten de madera, concreto, metálicos y la tecnología. Por ejemplo, puentes de concreto reforzado y puentes de concreto presforzado. Combinando materiales y tecnología se hacen puentes de concreto reforzado y metálicos u otros.

Las condiciones tecnológicas y los materiales generan diferentes formas y tipos de puentes; pero en general, estos cumplen con acople geométrico adecuado, el vehículo de proyecto, capacidad de tráfico y seguridad para las personas que hacen uso de ellos.

Freyssinet en 1939, desarrollo de la técnica del concreto pretensado, como consecuencia de reflexiones y experiencias desarrolladas por el durante largos años acerca del uso del concreto reforzado; en el que las fisuraciones fueron siempre temidas por los constructores de la época de las construcciones de mampostería de ladrillo, ya que se consideraba un índice de mala calidad de construcción. Con el transcurso del tiempo se fue estableciendo que la fisuracion era un fenómeno común relacionado con su formad e fusionar, por lo tanto, no procedería intentar suprimirla, sino tratar de limitar la abertura de las mismas.

 Con el desarrollo de hierros de alta resistencia y el estudio de efectos dependientes del tiempo en el concreto (deformación plástica, contracción, etc.) surgió la idea del presforzado, donde el concreto se presolicita, cometiéndolo a compresiones iniciales elevadas, mediante la utilización de armaduras activas (presforzado) en lugar de las pasivas (armado) utilizando concretos de mayor resistencia a compresión y hierro de refuerzo de mayor limite elástico. Para el anclaje de los cables, Freyssinet adopto el sistema de los conos macho y hembra que él había inventado en 19393. 

1.- MATERIALES EMPLEADOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE PUENTES

1.1.- CONCRETO REFORZADO

Material compuesto empleado en construcción, formado esencialmente por un aglomerante al que se añade partículas o fragmentos de un agregado, agua y aditivos específicos4. 

La capacidad de verter el concreto en cualquier forma o tamaño lo hace ideal para la construcción de puentes, ya que no necesita de un corte o moldeo. Para añadirle más fuerza, el concreto es a menudo previamente comprimido y reforzado con acero. En la superficie, el concreto es propenso a la corrosión por el agua salada y los contaminantes en el aire como el dióxido de carbono y dióxido de azufre5.

El concreto se utiliza con frecuencia en puentes de cualquier tipo de carretera, desde caminos rurales hasta autopistas, por su economía para claros cortos y medianos, durabilidad, bajo costo en mantenimiento y fácil adquisición de materiales; así, se construyen puentes de losa, de vigas T y de vigas caja. Sin embargo su utilización para claros largos requiere de secciones gruesas y peraltadas así como mayor armaduría y encofrados lo que se traduce en mayores costos3. 

Los puentes de concreto armado son de montaje rápido, ya que admiten en muchas ocasiones elementos prefabricados, son resistentes, permiten superar luces mayores que los puentes de piedra, aunque menores que los de hierro, y tienen unos gastos de mantenimiento muy escasos, ya que son muy resistentes a la acción de los agentes atmosféricos2. 

...