Estructuras de Acero - Grupo17

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FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIA-ESCUELA PROFECIONAL DE INGENIERIA CIVIL TRABAJO COLAVORATIVO TEMA: ANÁLISIS Y DISEÑO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE ACERO EN PUENTES CURSO: ESTRUCTURAS DE ACERO DOCENTE: Mg. Ing. Saúl Heysen Lázaro Díaz INTEGRANTES: Evangelista Llanos Elver Jorge Heredia Garcia Eduardo Jaramillo Ayala Ronaldo Gonzales Angeles Bertha

CHIMBOTE- PERU

2022

INTRODUCCION El presente trabajo tiene como finalidad dar a conocer los aspectos generales de un puente, como son los tipos de puentes, clasificación de puentes y el diseño estructural de un puente. Los puentes son estructuras que proporcionan una vía de paso para salvar obstáculos sobre ríos, lagos quebradas, valles, carreteras, líneas férreas, canalizaciones, etc. Son diversos los materiales que se han ido empleando en la construcción de puentes: madera, piedra, hierro, hormigón, ladrillo, aluminio y actualmente se han empezado a utilizar materiales compuestos formados por fibras de materiales muy resistentes incluidos en una matriz de resina. Y es la resistencia específica del material la que determina en mayor medida las posibilidades de las estructuras. Los puentes pueden clasificarse 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. En cuanto a los elementos que componen un puente se dividen fundamentalmente de dos partes: la supraestructura y la infraestructura.

ANÁLISIS Y DISEÑO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE ACERO EN PUENTES

Objetivos Objetivos generales Conocer el análisis y diseño de elementos estructurales de acero en puentes. Objetivos específicos 

Conocer el análisis de elementos estructurales de acero en puentes.



Conocer el diseño de elementos estructurales de acero en puentes.

 Hallar el cálculo de elementos estructurales de acero en puentes. MARCO TEORICO LA IMPORTANCIA DEL DISEÑO ESTRUCTURAL Menciona que es una de las áreas donde más trabajo tiene la ingeniería civil es el Diseño Estructural, (1) El diseño estructural se compone de los siguientes cinco elementos: 

Estructuración: se proponen ubicaciones y dimensiones que permitan afinar un proyecto.



Análisis: se utilizan programas computacionales que brindan los desplazamientos y elementos mecánicos de los componentes de la estructura.



Diseño: cuando ya se poseen los elementos mecánicos, se proporcionan las dimensiones y armados de los miembros de la estructura.



Dibujo: se arman los planos.



Memoria de cálculo: se mencionan las cargas vivas y muertas, así como ejemplos de diseño.

FASES DEL DISEÑO ESTRUCTURAL 

Planificación: se consideran, estudian y analizan las alternativas o tipos de estructuras que mejor se adapten a nuestras necesidades. Lo primero que se debe tomar en cuenta es para qué requerimos la estructura, así como la estética, sociología, normativa, economía y medio ambiente.



Diseño: es un estudio detallado que ofrece soluciones alternativas bien definidas en la etapa de planificación



Construcción: esta fase se compone de elementos humanos, quienes procuran que tanto los materiales como el equipo sean transportados

METODOS DEL DISEÑO ESTRUCTURAL 

Diseño por medio de modelos.



Método de los esfuerzos de trabajo.



Método de la resistencia.



Método basado en el análisis al límite.



Métodos probabilísticos.

Cálculo Básico en Estructuras de Acero. Refiere que Estos sencillos formularios pretende de ser una herramienta rápida que nos lleva a una aproximación en la que el tiempo gastado es cincuenta veces menos que el utilizado en hacer un número más exacto, a cambio de admitir una pequeña desviación del

resultado,

siempre

del

lado

de

la

seguridad.

En vigas continuas lo más normal es que en el cálculo gobierne el momento y no la flecha. Los perfiles en viga normalmente cumplen a cortante, gobernando el cálculo el momento flector. Normalmente las cargas uniformes de las vigas varían 25KN/m—35KN/m, mientras que la luz 3m-6m. El peso propio de una estructura metálica se considera insignificante respecto al peso del forjado, no superando el 2% de peso del mismo. Las vigas no se calculan a acciones térmicas, se disponen juntas para anular las acciones. El método aplicado para el cálculo de soportes a compresión centrada o con pandeo es también aplicable en correas, así como para elementos trabajando a tracción; donde la magnitud N es la misma, solo varía el sentido. En edificación es recomendable soportes con sección mayor a (10x10) cm2 y de la serie HEB, puesto que la series HEA y HEM no existen actualmente en el mercado. Para soportes tubulares huecos, elegir aquellos cuyo espesor de pared sea mayor de 4mm, curándonos en salud en caso de perdida de sección por oxidación. Perfil aconsejable para viga: HEB.220 y HEB.240. (1)

Aspectos del diseño y la construcción de Puentes de acero Las ventajas de la construcción con acero, en ciertos casos, convierten a este tipo de estructuras en la solución más adecuada para puentes de caminos y carreteras. Factores

como la velocidad de construcción, facilidad de transporte, adaptabilidad a cambios de diseño, entre otros, son algunas de las virtudes de un puente de acero. Ventajosamente, en la actualidad existen métodos y normativas que deben ser aplicados al diseño, de tal manera que los aspectos mencionados anteriormente no compliquen el desempeño de la estructura durante su construcción o el tiempo de servicio. En este artículo se abordarán dos de estos temas: el uso de materiales adecuados para puentes de acero y el control de la geometría de la estructura durante la fundición de la losa. En el caso del material a usarse en la fabricación de puentes, es primordial considerar las condiciones climáticas hostiles a las cuales están sometidas estas estructuras. Es común ver casos en los que la corrosión ha deteriorado la estructura a un punto en el cual ésta se vuelve intransitable. Debido a este limitante, desde mediados del siglo anterior se han desarrollado aceros con aleaciones que mitigan los efectos de la corrosión, aumentando la durabilidad de la estructura. En la actualidad, aceros como el ASTM A588, A242, y A709 son materiales con notable resistencia a los agentes ambientales y que requieren un mínimo mantenimiento A diferencia de los aceros convencionales, mediante un proceso químico que incluye el mojado y secado continuo que ocurre cuando están expuestos a la intemperie, este tipo de aceros forman una capa protectora conocida como patina, que impide el paso de la corrosión.

Otro aspecto que no siempre resulta evidente y que debe ser considerado en el diseño, es el control de las deformaciones horizontales y las deformaciones verticales (o deflexión) durante la construcción del puente. Antes de que la losa de concreto se solidifique, la integridad estructural del puente depende solamente de la resistencia de la estructura de

acero. En esta etapa, es importante calcular con precisión la deflexión vertical de las vigas, ya que caso contrario se pueden ocasionar inconvenientes durante la fundición de la losa. La Figura 1 muestra las deflexiones obtenidas para una viga intermedia de un puente recto de tres claros con soportes inclinados. Las cargas consideradas en el análisis corresponden al peso propio de la estructura de acero más el peso del concreto no fraguado. Debido a que en esta instancia el concreto no aporta a la resistencia del sistema, se dice que la estructura es no-compuesta.

Estos resultados demuestran que es importante considerar el método de análisis utilizado para predecir las deflexiones. Por ejemplo, si los resultados del análisis unidimensional se utilizan para establecer diagramas de contra-flecha o “camber”, durante la fundición de la losa la estructura se deformará menos de lo previsto. Esto puede complicar el control del espesor y la uniformidad de la losa, o resultar en distancias inadecuadas entre los conectores de cortante y la superficie de la losa.

Bibliografía 1. CIESCA. Google. [Online].; 2021 [cited 2022 julio 31. Available from: https://cyecsa.com/uncategorized/la-importancia-del-diseno-estructu. 2. acero cbded. google. [Online].; 2020. Available from: Cálculo Básico En Estructuras De Acero [eljqzde06741] (idoc.pub).