PUENTE COLGANTE

PUENTE COLGANTE

UNIVERSIDAD CSAR VALLEJOFACULTAD DE INGENIERAESCUELA PROFECIONAL DE INGENIERA CIVIL

INFORME DE INVESTIGACIONPUENTE COLGANTECURSO: FSICA CICLO I

AUTORES:

CASTRO MENDOZA, Katherine ELIAS REBAZA, Brigitte Liseth GARCIA PEREZ, Renzo Andre LAVADO CORDOVA, Kevin ORTEGA HINOSTROZA, Luis Angel PONCE CONTRERAS, Shirly Nadia ZAMUDIO DOMINGUEZ, Henry Kiefer

ASESORDOC. JOSELITO JERSIN ROBLES SILVESTRETRUJILLO_PER2013

DEDICATORIA

Para Dios quien nos brinda sabidura, fuerza y salud para poder seguir en busca del conocimiento, sabiendo que l es el ms sabio en todo el universo.

Para nuestros padres por la comprensin y la confianza puesta en cada uno de nosotros y brindarnos el apoyo necesario para la culminacin satisfactoria del proyecto realizado.

Para nuestro asesor el Ing. JOSELITO JERSIN ROBLES SILVESTRE por el apoyo y direccin para ejecutar la investigacin y hacer posible el contribuir con nuestra Formacin. LOS AUTORES

AGRADECIMIENTO

A nuestros padres por darnos la vida y apoyarnos en todo lo que nos hemos propuesto durante nuestra educacin universitaria.

A nuestros maestros que comparten con nosotros sus conocimientos para convertirnos en unos excelentes profesionales.

PRESENTACIN

Seor profesor del curso de fsica de la Universidad cesar Vallejo ante Ud. Se presenta el informe que lleva por ttulo: Puente Colgante proyecto realizado por alumnos de la facultad de Ingeniera Civil de la Universidad Csar Vallejo-Trujillo-2013

PUENTE COLGANTE

RESUMEN:

Un proyecto tecnolgico es un prototipo hecho con base a un progreso o invento tecnolgico (Artificial) el cual se utiliza para el mejoramiento o desarrollo del mismo. Adems, Un Proyecto tecnolgico tiene que ver con el conjunto de actividades para obtener una respuesta tecnolgica a un problema del entorno.En esta etapa del proyecto buscamos un ptimo y satisfactorio resultado por parte de la realizacin del mismo. Esto lo lograremos de una manera positiva gracias al aporte de cada uno de los integrantes, esculcando en diversos sitios los elementos, anlisis y conclusiones que nos futurizen a su buena realizacin.En este proyecto, vamos a construir un puente colgante, trabajando con la madera y utilizando las herramientas necesarias.Tambin llevaremos a la prctica conceptos como la polea la descomposicin de fuerzas, el concepto de masa, de torque y una gran variedad de situaciones problemticas que el estudiante o el profesor quieran proponer como variantes a partir de las condiciones bsicas. Realizaremos el trabajo en grupo, y se tendr muy en cuenta la organizacin y la divisin del trabajo en equipo

NDICE:NDICE:71.-INTRODUCCIN:81.1.- PROYECTO INTEGRADOR:8CAPTULO I9PROBLEMA DE INVESTIGACIN93.-PROBLEMA:103.1.-realidad problemtica:104.-OBJETIVOS:104.1.-objetivos especficos:10CAPTULO II11FUNDAMENTOS TERICOS115.-MARCO TERICO:12LEYESDELAESTTICA125.1.- primera ley de newton:12 5.1.1 Momento de fuerza o torque _________________________________________135.2.1.-Centro de gravedad:135.2.2.-Centro de masa:135.3.-Fuerza de Tensin:145.4.-Fuerzas externas:156.-MATERIAL Y EQUIPO:167. PROCEDIMIENTO:167.1.-Diseo:168.- DATOS EXPERIMENTALES:179.- BIBLIOGRAFA:1..

1.-INTRODUCCIN:

Este proyecto

El proyecto realizado PROYECTO INTEGRADOR. Los estudiantes de estos ciclos de ingeniera, trabajan en grupos, desarrollando este proyecto en el trascurso del I ciclo en el cual se tuvo que presentar peridicamente los avances. Las habilidades especficas que se busca desarrollar con este proyecto son el trabajo en equipo, la creatividad, expresin oral y escrita el liderazgo y la toma de decisiones, entre otros.

El proyecto es un prototipo a escala de un puente colgante de 20 m de longitud; lo cual nos llevara a resolver problemas planteados para hallar la resistencia del mismo sometida a grandes cargas.Buscando un optimo y satisfactorio resultado por la realizacin del mismo. Todo esto se realizara gracias al aporte de cada miembro del grupo.La estructura del puente se realizar a base de acero ASTM A-36 y las propiedades mecnicas.

1.1.- PROYECTO: INTEGRADOR: Considerando las restricciones sealadas anteriormente se dise un proyecto que, diera a los estudiantes la experiencia de disear, implementar y ejecutar un proyecto.

CAPTULO IPROBLEMA DE INVESTIGACIN

3.-PROBLEMA:3.1.-realidad problemtica:Los alumnos de Ingeniera de la Universidad Csar Vallejo estn en pleno conocimiento de los temas de fsica, lo cual se busco una manera a travs de este proyecto parta reconocer y emplear los fundamento bsicos de fsica. La creacin de este Proyecto Integrador solucionar el problema que tienen los alumnos para comprender acerca de los temas de Fsica, mejorando as su aprendizaje de una forma dinmica.

4.-OBJETIVOS: Dar a conocer al pblico en general la aplicacin de la Fsica en la construccin de Puentes Colgantes.

4.1.-objetivos especficos:

Disear un puente colgante que soporte grandes cargas. Hallar la parbola del puente Hallar las fuerzas resultantes Hallar los materiales a utilizar Analizar las fuerzas que soportan los cables primarios y secundarios Hallar los materiales a utilizar Analizar la estructura del puente colgante

CAPTULO IIFUNDAMENTO TERICO

5.-MRCO TERICO:

LEYESDELAESTTICA

LA ESTATICA: EQUILIBRIO DE LOS CUERPOS

ESTATICALa esttica tiene como objetivo establecer si bajo la accin simultnea de varias fuerzas, un cuerpo se halla o no en equilibrio.

EQUILIBRIO DE UN CUERPO

5.1 PRIMERA CONDICIN DE EQUILIBRIO: EQUILIBRIO DE TRASLACIN

Cuando se estudio la primera ley de Newton, llegamos a la conclusin de que si sobre un cuerpo no acta ninguna fuerza externa, este permanece en reposo en un movimiento rectilneo uniforme. Pero sobre un cuerpo pueden actuar varias fuerzas y seguir en reposo en un movimiento rectilneo uniforme.

Hay que tener en cuenta, que tanto para la situacin de reposo, como para la de movimiento rectilneo uniforme la fuerza neta que acta sobre un cuerpo es igual a cero

Si las fuerzas que actan sobre un cuerpo son F1, F2, ...Fn , el cuerpo se encuentra en equilibrio de traslacin si : Fr = F1 + F2 + F3 + ... + Fn = 0

Si se utiliza un sistema de coordenadas cartesianas en cuyo origen colocamos el cuerpo y sobre los ejes proyectamos las fuerzas que actan sobre el cuerpo, tendremos: Fx = 0 y Fy = 0

5.1.1 MOMENTO DE FUERZA O TORQUE

Al aplicar fuerzas concurrentes sobre un cuerpo este tiende a rotar. El momento de una fuerza es el producto de dicha fuerza por la distancia perpendicular a un determinado eje de giro. Cuando se aplica una fuerza a una puerta pesada para abrirla, la fuerza se ejerce perpendicularmente a la puerta y ala mxima distancia de las bisagras. As se logra un momento mximo. Si se empujara la puerta con la misma fuerza en un punto situado a medio camino entre el tirador y las bisagras, la magnitud del momento sera la mitad. Si la fuerza se aplicara de forma paralela a la puerta(es decir, de canto), el momento sera nulo.

Sea el vector distancia d , un vector perpendicular a una fuerza, de magnitud igual a la distancia entre un punto A y la recta de accin de la fuerza, se define como vector momento de la fuerza con respecto al punto A :

= F.d

5.2 SEGUNDA CONDICION: EQUILIBRIO DE ROTACIN

Si a un cuerpo que puede girar alrededor de un eje, se la aplican varias fuerzas y no producen variacin en su movimiento de rotacin, se dice que el cuerpo puede estar en reposo o tener movimiento uniforme de rotacin.

Tambin se puede decir que un cuerpo se encuentra en equilibrio de rotacin si la suma algebraica de los momentos o torques de las fuerzas aplicadas al cuerpo, respecto a un punto cualquiera debe ser igual a cero. Esto es = 0

5.2.1 CENTRO DE GRAVEDAD

El centro de gravedad de un cuerpo es el punto donde se considera aplicado el peso

5.2.2 CENTRO DE MASA

El centro de masa de un cuerpo es el punto en el cual al aplicar fuerzas se produce una traslacin pura

5.4 FUERZA DE TENSIN

La fuerza es una accin que puede modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo. Est en condiciones, por lo tanto, de dar aceleracin o de modificar la velocidad, direccin o sentido del movimiento de un cuerpo. La tensin, por su parte, es el estado de un cuerpo sometido a la accin de fuerzas opuestas que lo atraen.

Se conoce como fuerza de tensin a la fuerza que, aplicada a un cuerpo elstico, tiende a producirle una tensin. Existen diversas definiciones de tensin, de acuerdo a la rama del conocimiento.

Las cuerdas, por ejemplo, permiten transmitir fuerzas de un cuerpo a otro. Cuando en los extremos de una cuerda se aplican dos fuerzas iguales y contrarias, la cuerda se pone tensa. Las fuerzas de tensin son, en definitiva, cada una de estas fuerzas que soporta la cuerda sin romperse.

5.3 FUERZAS EXTERNAS.

Las fuerzas existentes sobre los cuerpos pueden ser de superficie -que como su nombre indica ejercen su accin sobre la superficie de los cuerpos, tales como: la presin hidrosttica, la presin del viento, etc.-, y de volumen -como la accin de la gravedad, las fuerzas magnticas, las fuerzas de inercia de cuerpos animados de movimiento acelerado, etc.

Algunas fuerzas se distribuyen sobre superficies tan reducidas que reciben el nombre de fuerzas o cargas puntuales -como las ejercidas por las ruedas de los vehculos ferroviarios y de carretera- considerndose por simplificacin aplicadas sobre un punto-.

En general en las estructuras suelen diferenciarse las acciones constantes, que actan o pueden actuar en todo momento o durante largos perodos de tiempo tales como,

El propio peso La carga permanente (pavimentos, muros de fachadas, barandillas, cte.) El peso y el empuje del terreno,

de las acciones variables que pueden actuar o no y que son:

La sobrecarga de uso (personas, vehculos, presin de un lquido sobre las paredes de un depsito, cte.) Las acciones de viento La sobrecarga provocada por la nieve Las acciones ssmicas

Determinadas acciones tales como las trmicas y los asientos de las cimentaciones no son fuerzas externas, pero no obstante provocan, al igual que stas, tensiones, o fuerzas internas al obligar a las estructuras a que realicen determinados desplazamientos.

6.-MATERIAL Y EQUIPO:

Existen los siguientes materiales para nuestra estructura:

1. Vamos a utilizar para los paralelos ngulo de 1x 3/16 y son 50 pedazos de 50 cm 2. Se va a utilizar para los transversales ngulo de 1 x 3/16 y son 50 pedazos de 70 cm 3. Y para los principales se va a utilizar ngulo de 2x1/4 y son 40m 4. Se va a utilizar para el piso plancha corrugada de espesor de 1/8 y de las siguientes medidas de 1m x 20m 5. Se utilizara tubo redondo de dimetro 168mm x 11mm de espesor.6. Se utilizara alambres principales de dimetro 25mm.7. Se utilizaran cables secundarios de dimetro 9.5mm.

7.-PROCEDIMIENTO:

7.1. DISEO:Se han analizado varias alternativas para el diseo de nuestro puente. Teniendo un vano que es de 20 m y va a soportar grandes cargas.

Soportar el peso de 60 personas (peso promedio de 170 lbs. = 77.27 kg.). El peso de una tubera de 8 y despus de un ao se colocara otra tubera del mismo dimetro (la tubera es de PVC). La estructura principal se construir en Angulo para evitar la corrosin. Se utilizara para el piso de la estructura plancha anti deslizante. Se utilizara un cable de acero principal y cable de aceros secundarios para sujetar la estructura. El prtico principal se realizara en tubo redondo de 4 m de alto

PROYECTO INTEGRADORPGINA 15