EQUILIBRIO DE CUERPO RÍGIDOS

INTRODUCCIÓN

Para el área de ingeniería civil es importante identificar donde se aplican los principios básicos de la estática. Los cuerpos de una construcción se rigen de fuerzas, momentos, cargas, etc. A su vez requieren de cálculos para la estabilidad necesaria que garantice seguridad en la totalidad de la construcción. Es decir, como estudiantes de ingeniería civil, nuestra básica herramienta es la observación; siendo así podemos basarnos en modelos de obras para visualizar el comportamiento de estructuras e identificar como las magnitudes influye en ella

Las estructuras cumplen con la función de abastecer necesidades de la sociedad. Es para ello que la Ingeniería civil con la materia de estática permite que todo elemento estructural se acople con el entorno físico y este ser a su vez real. ¿Sería normal que una estructura se moviese? A decir verdad, Si. Pero, las condiciones de movimientos en ella son transmitidas de manera externa y estas deben estar contempladas en los cálculos de construcción.

OBJETIVO

Nosotros como estudiantes de la materia de estática, representaremos una estructura para identificar los elementos y términos que intervienen en la obra de un puente. Es asi como demostraremos la aplicación de la estatica en el campo laboral, ingenieria civil.

MARCO TEÓRICO

Los elementos fundamentales de la estructura resistente del puente atirantado son los tirantes, que son cables rectos que atirantan el tablero, proporcionándoles una serie de apoyos intermedios más o menos rígidos.

Pero no sólo ellos forman la estructura resistente básica del puente atirantado; son necesarias las torres para elevar el anclaje fijo de los tirantes, de forma que introduzcan fuerzas verticales en el tablero para crear los pseudo-apoyos; también el tablero interviene en el esquema resistente, porque los tirantes, al ser inclinados, introducen fuerzas horizontales que se deben equilibrar a través de él.

Por todo ello, los tres elementos, tirantes, tablero y torres, constituyen la estructura resistente básica del puente atirantado.

El puente atirantado admite variaciones significativas:

a)	Longitudinalmente pueden tener dos torres y ser simétricos, o una sola torre desde donde se atiranta todo el vano principal
b)	Pueden tener dos planos de atiranta miento situados en los bordes del tablero, o un solo plano situado en su eje
c)	Pueden tener muchos tirantes muy próximos, o pocos tirantes muy separados
d)	Pueden tener tirantes paralelos, radiales, o divergentes
e)	Las torres se pueden iniciar en los cimientos, o se pueden iniciar a partir del tablero, de forma que el conjunto tablero-torres-tirantes se apoya sobre pilas convencionales
f)	Las torres pueden tener diversas formas; pueden estar formadas por dos pilas, por una sola, pueden tener forma de A, forma de A prolongada verticalmente, etc. LOS TIRANTES En los puentes atirantados actuales el número de tirantes es mucho mayor que en los iníciales; se utilizan distancias entre anclajes que varían entre cinco y veinte metros, de forma que la flexión que podemos llamar local, la debida a la distancia entre los apoyos generados por los tirantes, es insignificante respecto a la flexión que se produce por la deformación general de la estructura. Si en un principio la finalidad de los tirantes era crear una serie de apoyos adicionales al tablero, para transformar un puente de luces grandes en uno de luces medias, este planteamiento ha evolucionado hasta considerar a los tirantes como un medio de apoyo cuasi-continuo y elástico del tablero. LAS TORRES La inmensa mayoría de las torres de los puentes atirantados son verticales en el plano del alzado del puente, pero algunas veces se han inclinado dentro de ese plano. Si el puente tiene un solo plano de atirantamiento, la torre tendrá un solo pilar en el eje de la calzada, y si tiene doble plano tendrá dos pilares en los bordes. EL TABLERO Interviene en el esquema resistente básico de la estructura del puente atirantado porque debe resistir las componentes horizontales que le transmiten los tirantes. Estas componentes generalmente se equilibran en el propio tablero porque su resultante, igual que en la torre, debe ser nula. La sección transversal del tablero depende en gran medida de la disposición de los tirantes. En los puentes atirantados en el eje, generalmente es un cajón cerrado con voladizos laterales, y en los puentes atirantados en los bordes, generalmente está formada por dos vigas longitudinales situadas en los bordes del tablero, enlazadas entre sí por vigas transversales; no obstante, tanto en uno como en otro sistema de atirantamiento caben diferentes variantes de la sección transversal. MATERIALES •          Papel cascaron •          Hilo •          Pegamento de silicón •          Papel sólido •          Tijeras •          Exacto •          Regla •          Lápiz •          Perforadora PROCEDIMIENTO 1.            Diseño del puente en hoja de papel con sus respectivas medidas. 2.         Trazado sobre el papel. 3.         Recorte de los trazos. 4.         Perforación de la estructura que sostiene el tablero. 5.         Armado de la estructura para el tablero. 6.         Perforación del tablero,  y posterior pegado de la armazón con la placa que representa la carretera para formar el tablero del puente. 7.         Elaboración de la torre central, de la cual partirán los cables que sostendrán el  tablero del puente. 8.         Elaboración de los estribos donde se apoyaran los extremos del tablero. 9.         Corte de la estructura inferior  para reforzar el tablero y de la cual se ataran los cables  en la parte del tablero. 10.      Los cables del puente se amarran desde la parte alta de la torre,  hasta  la el tablero. Estos cables se colocan en un orden ascendente, es decir, los cables que están atados en el tableroy están más cerca de la torre, se ataran a la torre en la parte más baja, de esta manera se terminara  en que  el cable más alejado a la torre en el tablero, también será el más alto, atado en la torre. CONCLUSIÓN Finalmente, llegamos a la conclusión de que lo importante de la estática son las condiciones que mantienen los cuerpos rígidos inmóviles. El tratamiento de la estática de cuerpos no puntuales debe incluir la posibilidad de la existencia de momentos de fuerza actuantes que tienden a mover el cuerpo. Esta rama de la física encuentra su mayor campo de aplicación en el cálculo de estructuras tales como puentes y edificaciones. Al realizar la maqueta del puente concluimos que en éste existen fuerzas externas, éstas son los apoyos (cables cortos y apoyos fijos). En este caso los apoyos principales son los tirantes del puente, éstos son cables rectos que atirantan el tablero proporcionándole apoyo medianamente fijo. El otro apoyo importante que también interactúa es el de las torres que se colocan para levantar los tirantes. Y fuerzas internas que son fuerzas verticales, transversales y momentos de flexión.