Escuela:
Asignatura: Física
Profesora:
Sección: Secundaria
PROYECTO POR BLOQUE
“Puente colgante”
Integrantes
del
equipo
2ª de secundaria
Fecha de entrega: 10 Marzo del 2011
¿Cómo intervienen las fuerzas en la construcción de un
puente colgante?
Aquí se aplica la 3ª ley de Newton,
ya que la fuerza con la que un objeto se mueve es
igual a la fuerza aplicada pero en sentido contrario.
Las fuerzas que intervienene en un puente colgante son
de tensión respecto a los cables que sostienen al puente, y
también hay fuerzas de compresión en los pilares. En los puentes colgantes lo principal es la tracción
(reflejado en la tensión en los cables), mientras que en los puentes
'atirantados' lo principal es la compresión.
Adicionalmente, intervienen otras fuerzas como las relacionadas con la oscilación del sistema, ocasionada
por frecuencias exteriores, que en cierto caso pueden llevar a una
'resonancia' capaz de poner en peligro de ruptura a todo el sistema. Un gran tema, que da para mucho.
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Fuerza aplicada por el pie
Fuerza que recibe el pie
Distancia recorrida
Puente colgante
Un puente colgante es un puente sostenido por un arco invertido formado por
numerosos cables deacero, del que se suspende el tablero del puente mediante
tirantes verticales. Desde la antigüedad este
tipo de puentes han sido utilizados por la humanidad para salvar
obstaculos. A través de los siglos, con la introducción y
mejora de distintos materiales de construcción, este
tipo de puentes son capaces en la actualidad de soportar el trafico
rodado e incluso líneas de ferrocarril ligeras.
El puente colgante es, de por si, una estructura de poca rigidez que precisa de
medidas especiales encaminadas a proporcionarle la resistencia
conveniente a los tipos de cargas que mas le afectan: el viento transversal y
el ferrocarril, con sus pesadas cargas m6viles concentradas. Para conseguir
esta rigidez, el tablero ha de ser reforzado con grandes riostras en
celosía, o estar formado por vigas caj6n aerodinamicas, y
mediante tableros de planchas soldadas a unas vigas caj6n, combinaci6n que
proporciona la maxima rigidez con mínimo peso.
Ventajas
* El vano central puede ser muy largo en relación a la cantidad de
material empleado, permitiendo comunicar cañones o vías de agua
muy anchos.
* Pueden tener la plataforma a gran altura permitiendo el paso de barcos
muy altos.
* No se necesitan apoyos centrales durante su
construcción, permitiendo construir sobre profundos cañones o
cursos deagua muy ocupados por el trafico marítimo o de aguas muy
turbulentas.
* Siendo relativamente flexible, puede flexionar bajo vientos severos y
terremotos, donde un puente mas rígido
tendría que ser mas fuerte y duro.
Desventajas
* Al faltar rigidez el puente se puede volver intransitable en condiciones de fuertes vientos o turbulencias, y requeriría cerrarlo
temporalmente al trafico. Esta falta de rigidez
dificulta mucho el mantenimiento de vías ferroviarias.
* Bajo grandes cargas de viento, las torres ejercen un
gran momento (fuerza en sentido curvo) en el suelo, y requieren una gran
cimentación cuando se trabaja en suelos débiles, lo que resulta
muy caro.
Estructura y funcionamiento
Los cables que constituyen el arco invertido de los puentes colgantes deben
estar anclados en cada extremo del puente ya que son los encargados de
transmitir una parte importante de la carga que tiene que soportar la
estructura. El tablero suele estar suspendido mediante tirantes verticales que
conectan con dichos cables.
Las fuerzas principales en un puente colgante son de
tracción en los cables principales y de compresión en los
pilares. Todas las fuerzas en los pilares deben ser casi verticales y hacia
abajo, y son estabilizadas por los cables principales, estos pueden ser muy delgados, comoson, por ejemplo, en el Puente de Severn,
Inglaterra.
Asumiendo como cero el peso del cable principal comparado con el peso de la
pista y de los vehículos que estan siendo soportados, unos cables
de un puente colgante formaran una parabola (muy similar a una
catenaria, la forma de los cables principales sin cargar antes de que sea
instalada la pista). Esto puede ser visto por un
gradiente constante que crece con el crecimiento lineal de la distancia, este
incremento en el gradiente a cada conexión con la pista crea un aumento
neto de la fuerza. Combinado con las relativamente simples constituidas puestas
sobre la pista actual, esto hace que los puentes colgantes sean
mas simples de diseñar, calcular y analizar que los puentes
atirantados, donde la pista esta en compresión.
Bibliografía
* Anónimo, 1998, Los puentes: Puentes colgantes,
https://html.rincondelvago.com/los-puentes.html
* Rodríguez G. Janet, 2010, Puentes colgantes, https://lospuentescolgantes.blogspot.com/2009/01/los-puentes-colgantes.html
* Licencia Creative Commons, 2008, Los puentes colgantes, ventajas e
inconvenientes, https://es.wikipedia.org/wiki/Puente_colgante
* Anónimo, 2011, ¿Qué fuerzas actúan o intervienen
en un puente colgante?,https://tuspreguntas.misrespuestas.com/preg.php?idPregunta=8965.