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8/15/2019 PROYECTO UPAO.docx

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ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Introducción

El puente Bailey fue diseñado en 1939 por Sir Donald Bailey que desarrolló una

serie de paneles prefabricados que pueden combinarse de tal manera que se

consigue un puente que resiste hasta 4 toneladas de peso! "os puentes

Bailey se ensamblan y se instalan en cuestión de d#as por una pequeña

cuadrilla con la ayuda de herramientas manuales comunes! $odas las

cone%iones son atornilladas o con abra&aderas' sin necesidad de soldar! (on

monta)e y desmonta)e f*cil y los componentes se pueden almacenar en un

espacio m#nimo+ adem*s' se pueden montar en siete configuraciones

diferentes para hacer ,igas de cualquier longitud' tambi-n pueden

superponerse para aumentar la resistencia!

"a simplicidad del diseño Bailey permitió la producción en masa y se

produ)eron cerca de .! paneles que representa alrededor de 3/

0ilómetros de puentes! El diseño original fue adaptada para hacer un puente depontones' un puente colgante el m*s largo construido fue de 4/ pies2! En el

oroeste de Europa se construyeron unos 1!/ puentes con un total de m*s

de 9 millas de fi)os y 3 0ilómetros de puentes flotantes! El m*s largo fue el

Susse% en 194!


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Objetivos

Objetivo general

5nali&ar y generar un diseño de un puente tipo Bailey

Objetivos espec!icos

Determinar las diferentes cargas ,i,as' muertas' sismo2 que act6ansobre este tipo de puente!

7nterpretar de manera clara los comportamientos de la armadura cuando

-sta se encuentra sometida a diferentes esfuer&os!

8eali&ar los diferentes diagramas tanto de momento como cortante que

son necesarios para determinar el comportamiento de la estructura!

Determinar las fuer&as que act6an en la armadura utili&ando el m-todo

de secciones!

Definir caracter#sticas de los materiales' secciones de los miembros'

módulo el*stico y elementos que conforman la estructura!

8eali&ar un plano en donde se pueda caracteri&ar claramente el diseño

de la estructura!

8econocer la importancia y ,enta)as que tiene este tipo de puente

actualmente y la trascendencia que tu,o en la historia!

(alcular las reacciones en los apoyos y adem*s la deformación' el

esfuer&o cortante en cada uno de los miembros que componen la

estructura!

8eali&ar el c*lculo de toda la armadura para definir si los elementos

traba)an a tracción $2 o compresión (2!

"usti!icación


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Durante la segunda guerra mundial' hi&o su aparición el puente modular Bailey!

ue diseñado por el 7ngeniero ingl-s Donald (oleman Bailey en 1941' para

facilitar el traslado de tropas y armamento de los 5liados durante la guerra! :or

esta ra&ón se ha tomado la decisión de hacer un an*lisis al puente tipo Bailey

teniendo en cuenta las diferentes especificaciones de diseño e%igidos por

(ódigo (olombiano de Diseño de :uentes de 199/ ((DS: 9/2' debido a que

es una estructura sencilla de fabricar y por la ,ersatilidad de sus pie&as! :or

otro lado' se hace interesante puesto que cuenta con una infinidad de

caracter#sticas como que consigue admitir un amplio rango al diseño de la

estructura que puede ir desde la simple;simple hasta la triple;triple! 5dem*s

permite numerosas ,ariaciones especiales en su monta)e' como el tendido

sobre puentes' puentes ferro,iarios' etc! (ada una de estas caracter#sticas del

mencionado proyecto lo hace a6n m*s interesante' no solo como proyecto de

in,estigación sino como una alternati,a de profundi&ación en nuestra carrera'

de ah# la importancia de poder reali&arlo para fortalecer conocimientos y crear

nue,as estrategias de aprendi&a)e que sir,en como orientación de modo que

se obtenga un me)or desempeño como profesionales en la construcción de

obras ci,iles!

#arco teórico


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"os puentes met*licos modulares est*n conformados con pie&as de acero de

alta resistencia' soldadas' y se unen con otras por medio de ensambla)e conpernos y bulones' para la formación de módulos de ,igas de 1 pies de

longitud' con el panel de acero como elemento principal en la formación de las

,igas! "as pie&as Bailey originales' fueron proyectadas para formar un puente

simple' de tablero inferior' con la superficie de rodadura o cal&ada soportada

por dos ,igas principales! En la pr*ctica' la teor#a de una ,iga normal se aplica

a una ,iga compuesta de paneles Bailey unidos con bulones' y elementos de

arriostramientos hori&ontales y ,erticales que mantienen su geometr#a' de tal

modo que se garantice su rigide&+ consecuentemente' su inercia se

incrementara con el aumento de n6meros de paneles utili&ados en la

estructura!

"os arriostramiento en forma de < y=o diamante' de los paneles modulares' es

tal' que para todos los propósitos pr*cticos' la ,iga formada por estos paneles

act6an como una ,iga de alma llena' en la que los cordones superiores e

inferiores son los patines y las diagonales! 5s# mismo' las uniones entrepaneles mediante los bulones est*n con estrecho a)uste y cuando estos son

conectados' e%tremo con e%tremo' el efecto de los esfuer&os locales o internos

de sus pie&as pueden ser ignorados!


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$ra!ica No% & 'anel (aile) en !or*a de +%

,uente- Ingeniera ) construcción ./&/%

$ra!ica No% . Co*binación de 'aneles (aile) en !or*a de + con puente en

arco%

,uente- universidad Nacional ,ederico 0illareal%


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$ra!ica No% 1 'anel (aile) en !or*a de dia*ante%

,uente- Crane 2oist Nante

$ra!ica No% 'uente con paneles (aile) en !or*a de dia*ante%

,uente- Ingeniera ) construcción ./&/

&http>==???!unipamplona!edu!co=unipamplona=portal7@=homeA1/=recursos=1Ageneral=documentos=141=normasAicontecA14CAua!pdf .http>==???!4shared!com=get=:cfm8=cdigoAcolombianoAdeAdiseoAsism!html1http>==???!uptc!edu!co=e%port=sites=default=facultades=fAingenieria=pregrado=ci,il=documentos=S8;1A$ituloAB!pdf


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Estos fueron nuestros resultados despu-s de reali&ar el procedimiento de

c*lculos>

'er!iles-

P

A

A AEEML T

W0 0060 35

0

S 0 0040 33

0

PERFILEN C

AletaArea, A(m^2)

Altura,m

A!"#$%&(m)

E'e'$r t& (m)

E'e'$ralmat(mm)

M$me!t$ e*!er"*aI+I-(m^4)

L.m*tee/ue!"*a(1"m^2)

T$taleeleme!t$'


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C250 0,004

0,254

0,034

0,0

3,4 000005

2530 2

00000005

M7ul$ El8't*"$ ela"er$ (9a)

200

M7ul$ e R*1*e: elA"er$ (9a)

,2 Pe'$ el er;lI2(T$!m)

0,005

Pe'$ el er;l I2(T$!m) 0,032 Pe'$ el er;l C(T$!m)

0,03

W(


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Reacciones ) !uer6as e+ternas-

Car1a *?a' (T$!m) 4,>4

Car1a Muerta (T$!m) >,046

T$tal(T$!m) 3,>6

=*'tr*%u*a $r 'u' $' armaura'(T$!m) 6,>>3


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Secciones-

Diagrama de cuerpo libre>

5n*lisis m-todo de las secciones>

(orte o! 1>


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(orte o! >

(orte o! 3>


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7e!or*aciones en los ele*entos de la cerc4a-

F G H "2=5 H 2D

er;leleme!t$

(T$!)

L(m) !$m%re rea(m2)

M7ul$ e G$u!1(T$!m2)

=e&$rma"*7!

AM I9 6,5 4,24264

S3 < ,5 0,00 2240>34,>6

0,000553

NH F 6,5 4,24264

S3 < ,6 0,00 2240>34,>6

0,000553

MC IE 3, 4,242

64

S3 < , 0,00 2240>34

,>6

0,000634

>LH JF 3, 4,242

64S3 < , 0,00 2240>34

,>60,000634>

L= J= ,26 4,24264

S3 < ,> 0,00 2240>34,>6

0,00026

KC KE ,26 4,24264

S3 < ,0 0,00 2240>34,>6

0,00026

NM I 4,35 3 S3 < ,2 0,00 2240>34

,>60,000522

AH F9 4,35 3 S3 < ,3 0,00 2240>34,>6

0,000522

ML JI 6,> 3 S3 < ,4 0,00 2240>34,>6

0,0004556

HC EF 6,> 3 S3 < ,5 0,00 2240>34,>6

0,0004556

C= =E ,3 3 S3 < ,6 0,00 2240>34,>6

0,000>4>>

LK KJ ,3 3 S3 < , 0,00 2240>34,>6

0,000>4>>

7e!or*aciones de las vigas transversales-

F / H I H "D 42=3C4 H H i2

er;lW(T$!m)

L(M) NMHRE INERCIA(M4)

M7ul$ e G$u!1(T$!m2)

=e&$rma"*7!

,5 3, W ( < 5 4) 0,00003 2240>34,> 0,003>


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3 6 20,6 3, C250 0,00005

2240>34,>6

0,00422

7e!le+ión *3+i*a-


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El puente anali&ado despu-s de modelarlo en S5:' nos muestra que tiene

una defle%ión de '13 m' la cual cumple con las secciones en el plano para

una placa de concreto de '/ m!

Observaciones ) reco*endaciones

se recomienda anali&ar los elementos de la estructura por el m-todo de

secciones!

Se obser,ó de una manera concluyente que todas las estructuras tipo

Bailey son sim-tricas' lo cual facilita su an*lisis!

Se recomienda determinar primero los perfiles trans,ersales' los cuales

soportan la losa de concreto!

Se recomienda que todos los perfiles de la armadura sean uniformes'

para que facilite la distribución de su carga!

Se sugiere diseñar el puente teniendo en cuanta el tipo de ,eh#culo de

diseño (;4 e%igido por la norma!


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Conclusiones

Se concluyó que los elementos Bailey en forma de < a los e%tremos de

la armadura reciben una mayor carga que las que se dirigen al centro'

por lo cual' esta estructura resulta ser tan eficiente!

Se e,idencio la importancia que tiene aplicar los par*metros de las

diferentes normas que rigen en el territorio nacional!

Se pudo e,idenciar que la armadura anali&ada podr#a soportar C!C ,eces

su propio peso!

• El puente anali&ado despu-s de modelarlo en S5:' nos muestra

que tiene una defle%ión de '13 m' la cual cumple con las secciones

en el plano para una placa de concreto de '/ m!

• Se encontró que en los cordones superiores e inferiores los elementos

";0 y (;d2 son los que est*n sometidos a los mayores!


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(ibliogra!a e in!ogra!a

http>==???!unipamplona!edu!co=unipamplona=portal7@=homeA1/=recurso

s=1Ageneral=documentos=141=normasAicontecA14CAua!pdf

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sm!html

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ado=ci,il=documentos=S8;1A$ituloAB!pdf

J87BE ES(57""5' K578L! 5n*lisis de estructuras! da! E(LE

ediciones! Kulio !

M7BBE"E8! 8JSSE"" (! 5n*lisis estructural! C ed! :E58SL! 1!

BEE8' KLMS$L' DEIL"' 5J8EN! E8D75D' 8JSSE""'

KLM' D5O7D! ec*nica de materiales! ed! c @ra? Mill! e%ico1!

http://www.unipamplona.edu.co/unipamplona/portalIG/home_15/recursos/01_general/documentos/16042010/normas_icontec_1486_ua.pdfhttp://www.unipamplona.edu.co/unipamplona/portalIG/home_15/recursos/01_general/documentos/16042010/normas_icontec_1486_ua.pdfhttp://www.4shared.com/get/MPcMZfmR/cdigo_colombiano_de_diseo_sism.htmlhttp://www.4shared.com/get/MPcMZfmR/cdigo_colombiano_de_diseo_sism.htmlhttp://www.uptc.edu.co/export/sites/default/facultades/f_ingenieria/pregrado/civil/documentos/NSR-10_Titulo_B.pdfhttp://www.uptc.edu.co/export/sites/default/facultades/f_ingenieria/pregrado/civil/documentos/NSR-10_Titulo_B.pdfhttp://www.4shared.com/get/MPcMZfmR/cdigo_colombiano_de_diseo_sism.htmlhttp://www.4shared.com/get/MPcMZfmR/cdigo_colombiano_de_diseo_sism.htmlhttp://www.uptc.edu.co/export/sites/default/facultades/f_ingenieria/pregrado/civil/documentos/NSR-10_Titulo_B.pdfhttp://www.uptc.edu.co/export/sites/default/facultades/f_ingenieria/pregrado/civil/documentos/NSR-10_Titulo_B.pdfhttp://www.unipamplona.edu.co/unipamplona/portalIG/home_15/recursos/01_general/documentos/16042010/normas_icontec_1486_ua.pdfhttp://www.unipamplona.edu.co/unipamplona/portalIG/home_15/recursos/01_general/documentos/16042010/normas_icontec_1486_ua.pdf


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