puente de armadura
Un puente de celosía es un puente cuya superestructura portante está compuesta por una armadura , una estructura de elementos conectados, que normalmente forman unidades triangulares. Los elementos conectados (típicamente rectos) pueden someterse a tensión , compresión o, a veces, ambas en respuesta a cargas dinámicas. Los tipos básicos de puentes de celosía que se muestran en este artículo tienen diseños simples que los ingenieros del siglo XIX y principios del XX podrían analizar fácilmente. Un puente de celosía es económico de construir porque utiliza los materiales de manera eficiente.
La naturaleza de una armadura permite el análisis de su estructura utilizando algunos supuestos y la aplicación de las leyes del movimiento de Newton según la rama de la física conocida como estática.. A los efectos del análisis, se supone que las armaduras están unidas por pasadores donde se juntan los componentes rectos, lo que significa que, por sí sola, cada unión de la estructura se considera funcionalmente como una unión flexible en oposición a una unión rígida con fuerza para mantener su propia forma. y la forma y la fuerza resultantes de la estructura solo se mantienen mediante el enclavamiento de los componentes. Esta suposición significa que los miembros de la armadura (cuerdas, verticales y diagonales) actuarán solo en tensión o compresión. Se requiere un análisis más complejo donde las uniones rígidas imponen cargas de flexión significativas sobre los elementos, como en una armadura Vierendeel .
En el puente ilustrado en el cuadro de información en la parte superior, los elementos verticales están en tensión, los elementos horizontales inferiores en tensión, cortante y flexión, los elementos diagonales exteriores y superiores están en compresión, mientras que las diagonales internas están en tensión. El miembro vertical central estabiliza el miembro superior de compresión, evitando que se pandee. Si el miembro superior es lo suficientemente rígido, entonces este elemento vertical puede eliminarse. Si el cordón inferior (un miembro horizontal de una armadura) es lo suficientemente resistente a la flexión y al corte, los elementos verticales exteriores pueden eliminarse, pero con resistencia adicional agregada a otros miembros en compensación. La capacidad de distribuir las fuerzas de varias maneras ha dado lugar a una gran variedad de tipos de puentes de celosía. Algunos tipos pueden ser más ventajosos cuando se emplea madera para los elementos de compresión, mientras que otros tipos pueden ser más fáciles de erigir en condiciones particulares del sitio, o cuando el equilibrio entre los costos de mano de obra, maquinaria y materiales tiene ciertas proporciones favorables.
La inclusión de los elementos que se muestran es en gran medida una decisión de ingeniería basada en la economía, siendo un equilibrio entre los costos de las materias primas, la fabricación fuera del sitio, el transporte de componentes, el montaje en el sitio, la disponibilidad de maquinaria y el costo de la mano de obra. En otros casos, la apariencia de la estructura puede cobrar mayor importancia e influir así en las decisiones de diseño más allá de las meras cuestiones económicas. Los materiales modernos como el hormigón pretensado y los métodos de fabricación, como la soldadura automatizada , y el precio cambiante del acero en relación con el de la mano de obra han influido significativamente en el diseño de los puentes modernos.
Un truss puro se puede representar como una estructura unida por pasadores, en la que las únicas fuerzas sobre los miembros del truss son tensión o compresión, no flexión. Esto se utiliza en la enseñanza de la estática, mediante la construcción de modelos de puentes a partir de espaguetis . Los espaguetis son quebradizos y, aunque pueden soportar una fuerza de tensión modesta, se rompen con facilidad si se doblan. Un modelo de puente de espagueti demuestra así el uso de una estructura de armadura para producir una estructura completa útilmente fuerte a partir de elementos débiles individualmente.
Debido a que la madera abundaba, los primeros puentes de celosía normalmente usaban maderas cuidadosamente ajustadas para los miembros que tomaban compresión y varillas de hierro para los miembros de tensión , generalmente construidos como un puente cubierto para proteger la estructura. En 1820, se patentó una forma simple de armadura, la armadura de celosía de Town , y tenía la ventaja de no requerir mucha mano de obra ni mucho metal. Pocos puentes de celosía de hierro se construyeron en los Estados Unidos antes de 1850.
39°8′5.42″N 76°49′30.33″O / 39.1348389 °N 76.8250917°O
