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Podemos ver cual es la importancia de la estática en la construcción de puentes, Fuerzas de compresión y tensión que existen en estos así como también los diferentes tipos de puentes que encontramos
Tipo: Monografías, Ensayos
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Facultad de Ingenierías Carrera Profesional de Ingeniería Civil
PERÚ - 2022
Carrera Profesional de Ingeniería Civil
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Facultad de Ingenierías Carrera Profesional de Ingeniería Civil INTRODUCCIÒN La estática tuvo un temprano desarrollo histórico, surgido de la necesidad de construir estructuras fijas a medida que se iban estableciendo las ciudades. Los antiguos egipcios dejaron sus monumentos como evidencia; conocían las máquinas simples como poleas, palancas y planos inclinados. El principio de la fuerza, el estudio de la tracción y el plano inclinado quedaron establecidos en la escritura antigua, en una época en que la ingeniería era solo unas o unas pocas contradicciones, así nació la estática para satisfacer las necesidades de fabricación de cualquier tipo de trabajo a velocidad constante y con el equilibrio de sus fuerzas Otras civilizaciones del mundo antiguo, cuyos monumentos sobreviven hasta nuestros días, también conocían los principios fundamentales, pero fueron los griegos y romanos quienes comenzaron a sistematizar su estudio, es la Estática la parte de la mecánica que fue la primera en desarrollarse, pues es indispensable para las construcciones y es por ello que se aplicada hoy en el campo de la ingeniería civil. Este tema es de mucha importancia para nuestra formación en la carrera de ingeniería civil, por ello el propósito fundamental al realizar esta monografía es analizar y comprender la Estática y sus aplicaciones en el campo y cómo tiene relación con los proyectos aplicados por la ingeniería civil, donde se darán a conocer ejemplos de puentes realizados en mi provincia de Bagua, y así explicar cómo actúan en ello.
Facultad de Ingenierías Carrera Profesional de Ingeniería Civil tipos de fuerzas que actúan sobre un cuerpo y cada una tiene una acción y por lo tanto una reacción como está estipulado en la tercera ley de Newton Un caso particular es que a la hora de resolver los problemas no seamos capaces de relacionar los procedimientos y operaciones adecuadas para cada caso, por ese motivo se incrementó un poco al estudio de las operaciones específicas con vectores que
Facultad de Ingenierías Carrera Profesional de Ingeniería Civil corresponden al campo del álgebra vectorial En los siguientes apartados expondremos más detalles acerca de los momentos de una fuerza respecto a un eje, momento de un par. siempre y cuando cuidando los conceptos para que sean comprendidos y los ejerccios planteados durante el transcurso56 del tema. con una información básica acerca de las operaciones exigida
Facultad de Ingenierías Carrera Profesional de Ingeniería Civil En la materia de estática se maneja ampliamente el concepto de fuerzas en el plano bidimensional como en el espacio. También sabemos que existen dos tipos de fuerzas que actúan sobre un cuerpo y cada una tiene una acción y por lo tanto una reacción como está estipulado en la tercera ley de Newton Un caso particular es que a la hora de resolver los problemas no seamos capaces de relacionar los
Facultad de Ingenierías Carrera Profesional de Ingeniería Civil procedimientos y operaciones adecuadas para cada caso, por ese motivo se incrementó un poco al estudio de las operaciones específicas con vectores que corresponden al campo del álgebra vectorial En los siguientes apartados expondremos más detalles acerca de los momentos de una fuerza respecto a un eje, momento de un par. siempre y cuando cuidando los conceptos para que sean
Facultad de Ingenierías Carrera Profesional de Ingeniería Civil
La estática es uno de los conocimientos más importantes en la formación del ingeniero civil, debido a que todas las estructuras de ingeniería están sometidas a esfuerzos que requieren condiciones de equilibrio estático , ya que siempre que se quiera construir una estructura fija, como ser, un edificio, en términos un poco más extendidos, los pilares de un rascacielos, o la viga de un puente, será necesario e indiscutible su participación y estudio para garantizar la seguridad de aquellos que luego transiten por las mencionadas estructuras y no solo se refiere a objetos que están completamente
estática nos puede decir mucho sobre el comportamiento de las cosas cuando se trata de equilibrarlas, comprimirlas o estirarlas. Y en el caso de las edificaciones y puentes, a los ingenieros nos interesa más el equilibrio estático.
Facultad de Ingenierías Carrera Profesional de Ingeniería Civil CAPITULO I: GENERALIDADES
Facultad de Ingenierías Carrera Profesional de Ingeniería Civil CAPITULO II: DESARROLLO TEMATICA
Facultad de Ingenierías Carrera Profesional de Ingeniería Civil 2.1 DEFINICION DE LA ESTATICA La estática (o equilibrio de los sistemas). es la rama de la física que estudia el equilibrio de fuerzas sobre cuerpos en reposo, fuerza, par / momento y el equilibrio de fuerzas en los sistemas físicos en equilibrio estático, es decir, en un estado en el que las posiciones relativas de los subsistemas no varían con el tiempo. Tiene como objeto determinar la fuerza resultante y el momento resultante de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo para poder establecer sus condiciones de equilibrio y que este sea estable; el equilibrio puede ser de tres clases: Estable: Un péndulo, plomada o campana. (el centro de gravedad está por debajo del punto de suspensión). Inestable: Un bastón sobre su punta. (el centro de gravedad está por encima del punto de suspensión). Indiferente o neutro: Una rueda en su eje. (el centro de gravedad y punto de suspensión son coincidentes). 2.1.1 FUERZAS Fuerza es toda causa que produce cambios en el movimiento de los cuerpos o en su forma. Las fuerzas actúan: a distancia o por contacto. Actúan a distancia: la fuerza gravitatoria y las fuerzas eléctricas y magnéticas. Efecto de las fuerzas: Las fuerzas producen dos tipos de efectos sobre los cuerpos: 1- Deformaciones: según el tipo de deformación, los cuerpos se clasifican en: plásticos, si la deformación es permanente (plastilina), y elásticos, si recuperan su forma inicial cuando cesa la fuerza (muelle). Si el cuerpo se rompe antes de deformarse se llama rígido. 2- Variaciones en la velocidad de los cuerpos. MEDIDA DE LAS FUERZAS. LEY DE HOOKE: En los cuerpos elásticos (muelles) existe una relación entre la fuerza aplicada y la deformación producida. Esta relación se conoce como ley de Hooke, que dice que la deformación de un muelle es proporcional a la fuerza aplicada en uno de sus extremos. k = constante elástica del muelle (su unidad es el N/m) Para medir las fuerzas, se utilizan unos dispositivos basados en la ley de Hooke, llamados dinamómetros. Unidades de fuerza: la unidad de fuerza en el S.I. es el Newton (N). Otra unidad muy utilizada es el kilopondio (kp) o kilogramo-fuerza (kg-f). La equivalencia entre ambas es, 1 kg-f = 1 kp = 9,8 N
Facultad de Ingenierías Carrera Profesional de Ingeniería Civil signo. El criterio que utilizamos es: si el giro se produce en el sentido de las agujas del reloj el momento será negativo; si se produce en sentido antihorario es positivo MOMENTO DE UN PAR DE FUERZAS: Un par de fuerzas son dos fuerzas del mismo módulo, paralelas y de sentidos contrarios que actúan sobre un cuerpo. Ejemplo: cuando hacemos girar un volante estamos aplicando un par de fuerzas. La aplicación de un par de fuerzas produce el giro del volante. El momento del par es igual al producto de una de sus fuerzas, por la distancia que las separa. CONDICIÓN GENERAL DE EQUILIBRIO: Un cuerpo está en equilibrio estático, si no realiza movimiento alguno, ni de traslación ni de rotación- La condición para que no haya movimiento de traslación es que la resultante de todas las fuerzas aplicadas sea nula. Es decir: - La condición para que no haya movimiento de rotación es que el momento resultante de las fuerzas que actúan sea nulo. Es decir: El equilibrio se llama dinámico cuando hay traslación, pero el cuerpo se mueve con M.R.U. sin movimiento de rotación. 2.2 ESTÁTICA EN LA INGENIERÍA CIVIL La estática es la parte de la mecánica que se ocupa del estudio y como llegar al equilibrio de las fuerzas en oportunidad de un cuerpo en reposo. Por esta cuestión es que la estática resulta ser una materia indispensable en carreras y trabajos como los que llevan a cabo la ingeniería estructural, mecánica y de construcción, ya que siempre que se quiera construir una estructura fija, como ser, un edificio, en términos un poco más extendidos, los pilares de un rascacielos, o la viga de un puente, será necesario e indiscutible su participación y estudio para garantizar la seguridad de aquellos que luego transiten por las mencionadas estructuras. 2.2.1 PUENTES Para entender la importancia de estática en los puentes tenemos que conocer las fuerzas que actúan sobre estos, ya que estas fuerzas hacen que los puentes se mantengan estáticos y rígidos, tenemos diversos tipos de puentes dependiendo de muchos factores, como el terreno, función que se le va a dar, espacio geográfico, etc. ESTÁTICA EN PUENTES Los puentes se pueden clasificar en diferentes tipos, de acuerdo a diversos conceptos como el tipo de material utilizado en su construcción, el sistema estructural predominante, el sistema constructivo utilizado, el uso del puente, la ubicación de la calzada en la estructura del puente, etc. Y en todas actúan las fuerzas de tracción y compresión.
Facultad de Ingenierías Carrera Profesional de Ingeniería Civil A continuación, veremos las fuerzas que interactúan en un puente colgante tomando como ejemplo el puente de corral quemado. ¿CÓMO INTERVIENEN LAS FUERZAS EN LA CONSTRUCCIÓN DE UN PUENTE COLGANTE? FUERZA DE TRACCIÓN: En un puente colgante la fuerza de tracción se localiza en los cables principales. Estos cables se organizan desde los extremos donde se anclan al suelo mediante el anclaje, que funciona como contrapeso, y pasan por las torres o también conocidas como pilares o pilones, las cargas del tablero (peso, movimiento, representadas en flechas verdes) se transmiten a los cables llamados tirantes, de estos al horizontal y luego a los pilares (donde actúa la fuerza de compresión, representada por flechas naranjas, empujando hacia abajo y esparciendo toda esta fuerza en la tierra) y como fuerza de tensión a los extremos donde están los contrapesos (flechas rojas en doble sentido). FUERZA DE COMPRESIÓN: La fuerza de compresión se localiza en los pilares del puente donde este repele con la misma fuerza el peso, descargando en tierra y manteniéndose estático. FUERZA GRAVITATORIA: 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) Se utilizan cables para soportar los tramos horizontales y de esta manera el peso es transmitido al pilar Fuerza de Tracción Fuerza de Compresión Fuerza Gravitatoria Fuerza de Compresión
