simulacion puente braguero

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Simulacion de un puente braguero realizado en Comsol

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INTRODUCCIONEl presente trabajo contiene todo acerca los elementos de un modelo clsico de puente como es el PUENTE DE BRAGUERO, el cual es un puente cuya sper estructura de carga se compone de una armadura, con estructuras de elementos conectados entre s y formando unidades triangulares.

Figura1. Puente de Braguero realLa caracterstica principal de este tipo de puente es que sus diseos son simples, que pueden ser analizados fcilmente por un Ingeniero y es eficiente porque los miembros diagonales ya estn en tensin y los miembros verticales ms cortos estn en compresin.Para analizar una problemtica del Puente de Braguero es mencionar una de sus causas. Una de ellas es que este tipo de puente es muy caro. Se entiende por caro, un precio de fabricacin relativamente alto comparado con otros tipos de puentes ms eficientes y de menos costo. La investigacin de este tipo de puente se realiz por el inters de conocer por que fue uno de los mejores puentes hace aos atrs, que le hizo ser uno de los ms eficientes puentes y como los elementos conectados (normalmente rectos) pueden estar sometidos a fuerzas de tensin, compresin o a veces tanto en respuesta a las cargas dinmicas.En el mbito constructivo, como puede llegar a ser excesivamente caro y como afecta esto, al momento de elegir los diferentes materiales con los cuales va a ser fabricado este tipo de puente. La investigacin se realiz con una serie de bsquedas de informacin en papers referentes a los diferentes modelos de PUENTE DE BRAGUERO, materiales utilizados y la combinacin de estos, los costos de construccin y si es recomendable la construccin a largo plazo, utilizando mayormente bsquedas en pginas de internet y en la biblioteca digital de la EPN.OBJETIVOSAnalizar el efecto que produce el propio peso en la sper estructura; los diferentes esfuerzos, deformaciones tanto en la base como en las diferentes estructuras unidas entre s formado por los elementos triangulares, aplicando fuerzas producidas por el paso de uno o dos camiones. Diferenciar en cmo afecta las diferentes cargas de tensin, compresin tanto a los elementos triangulares como a la base.Contrastar, en como ayuda o afecta la utilizacin de diferentes materiales en la construccin de este tipo de puentes y si el gasto producido por la utilizacin de nuevos materiales justifica la demanda de aprovechamiento, mejoramiento y utilizacin (deterioro) a largo plazo. PRESENTACIONUn PUENTE DE BRAGUERO se lo puede identificar por sus miembros diagonales que a excepcin de los miembros extremos toda la inclinacin es hacia abajo y hacia el centro de vano. Todos los miembros diagonales estn sujetos nicamente a las fuerzas de tensin, mientras que los elementos verticales cortos manejan las fuerzas de compresin. Una estructura de celosa solo es compatibles con la tensin y las fuerzas de compresin en cada uno de sus miembros y que normalmente seria modelado usando barras, pero a medida que el modelo utiliza vigas tambin incluye momentos de flexin, en cierta medida es una estructura de trama. PROBLEMAPara nuestro PUENTE DE BRAGUERO utilizaremos una longitud de 40[m] y un ancho para la calzada de 7[m]. La distancia principal entre los elementos de refuerzo es de 5[m].El modelo en COMSOL incluye dos anlisis diferentes para el puente: Evaluar los campos de esfuerzo y la desviacin del puente cuando se expone a una carga de gravedad pura (peso del propio puente) y tambin cuando una carga correspondiente a uno o dos camiones. Por ultimo un anlisis frecuencia propia, que muestra las frecuencias propias y los modos propios del puente. RESOLUCION1. GeometraSe dibuj la geometra del puente en la interfaz de COMSOLParmetros: Las vigas principales a lo largo del puente tienen perfiles de caja cuadrados con una altura de 200[mm] y un espesor de 16[mm]. Esto tambin se aplica a los miembros diagonales ms exteriores. Los miembros diagonales y verticales tienen una seccin rectangular de caja de 200x100[mm] con un espesor de 12.5 [mm]. La gran dimensin est en la direccin trasversal del puente. Los miembros horizontales transversales en la parte superior de la armadura (puntales) son de secciones rectangulares solidas con dimensin de 100x25[mm]. La gran dimensin est en la direccin horizontal. Los miembros horizontales transversales que apoyan a la calzada (viga de los pisos) son HEA100 perfiles de estndar.Propiedades de los materiales: El material en la estructura del marco del puente es de acero estructural. El material de la calzada es concreto.

Figura2. Geometra del PUENTE DE BRAGUERO2. Cargas y limitacionesPara el estudio se utiliza varios casos de carga: En el primer caso se toma como carga, la carga del propio peso. En el segundo caso se toma cuando dos camiones se estn moviendo por el puente. El peso de cada camin es de 12000[Kg], la distancia entre los ejes del camin es de 6[m], la pista del eje del camin es de 2[m] y el peso se distribuye en el eje delantero y en el eje trasero. En el segundo estudio se calcula las frecuencias naturales del puente (deformaciones, esfuerzos) Es importante limitar correctamente todos los grados de libertad en el borde de la izquierda y todas las restricciones en el borde derecho, para as evitar el movimiento del cuerpo rgido del puente.

3. Resultados

Figura3. Esfuerzo en la parte de arriba de la base

Figura4. Esfuerzo en la parte de abajo de la base

Figura5. Esfuerzo en la estructura del puente

Figura6. Momento en Y en la estructura del puente

Figura7. Momento en Z en la estructura del puente

Figura8. Fuerza de corte en Y en la estructura del puente

Figura9. Fuerza de corte en Z en la estructura del puente

Figura10. Fuerza axial en la estructura del puente

Figura11. Momento de torsin en la estructura del puenteCONCLUSIONES Y DISCUSIONES