ELABORACIÓN DE CELOSÍA CON PLÁSTICO TERMOESTABLE

William Garzón Gualteros Milena Herrera Vigoya

Alejandra Sánchez ValeroAlejandro Tejeiro Roa

Facultad de Ingenierías

DEFINICIÓN DEL PROBLEMA

Remodelación de un puente que separa a una pequeña población del área metropolitana.

DESCRIPCIÓN

Teniendo en cuenta la problemática a solucionar, procederemos a remodelar un puente, de 20 m de largo por 1 m de ancho, mediante la elaboración de una celosía en plásticos termoestables, con fibra de vidrio y algunos aditivos, por medio de fundición. El material escogido le brindará una resistencia igual o superior a la del acero y la madera, materiales convencionales usados frecuentemente para la elaboración de cerchas. La comunidad beneficiada, es el barrio de La Rochela.

JUSTIFICACIÓN

Los puentes con cerchas tienen la característica de ser muy ligeros y con una gran capacidad de soportar cargas. Se utilizan principalmente en puentes que deben superar grandes distancias. Existen diferentes tipos de cercha, las cuales se construyen uniendo barras rectas entre sí. El principio fundamental de las cerchas es unir elementos rectos para formar triángulos, ya que el triángulo es la única figura geométrica que es rígida, es decir, no se deforma cuando está sometida a esfuerzos.

Al realizar este proyecto las ventajas obtenidas serán muchas, una de ellas es que los elementos construidos en plástico termoestable son durables y resistentes, tienen una relación costo/beneficio enorme ya que al ser una eco-construcción donde la forma sustentable de construcción que antes era un material contaminante ahora es una alternativa para la construcción de este tipo de elementos.

VENTAJAS La cercha elaborada en plástico tiene las propiedades físicas y

mecánicas similares a las de acero, pero un menor peso, lo que las convierte en ideales para la construcción porque disminuyen el riesgo de accidentes laborales.

También son más ecológicas a la hora de transportarlas, puesto que se emite menos CO2 debido a la reducción en peso.

Es resistente y no tendrá problemas al momento de estar expuesta a varios factores climáticos trascendentales, como lo son el aumento de la temperatura, la lluvia ácida, etc.

"La cercha es uno de los principales tipos de estructuras empleados en ingeniería, ya que proporciona una solución práctica y económica debido a

la ligereza del peso y gran resistencia" Beer y Johnston, 1977.ꟷ

OBJETIVOS GENERAL

Encontrar un material que sea considerado no convencional en la construcción y elaborar una cercha con el fin de solucionar el problema del puente peatonal.

ESPECÍFICOS

Analizar detenidamente todas las opciones de materiales no convencionales para elaborar una cercha.

Escoger el más conveniente en cuanto a resistencia y economía.

Promover la eco construcción mediante el uso de materiales reciclables.

Los componentes de un sistema completo de almacén de datos.

METODOLOGÍAMETODOLOGÍA. El plástico es un material que está presente en todos lados en la actualidad, desde la industria alimenticia hasta la industria automotriz. Dichas industrias hacen uso frecuente y en grandes cantidades de dicho material, el uso indiscriminado del plástico genera más desperdicios y por lo tanto, más contaminación. El diseño de nuestra cercha está basado en una investigación de campo que fue realizado con anterioridad y debidamente organizado de acuerdo a las exigencias que la comunidad ofertaba, incluyendo un estudio descriptivo del lugar al cual deseamos contribuir con la construcción de la celosía.

• Este proyecto beneficia a 250 familias pertenecientes al sector de la Rochela, ubicada en el kilómetro 4 vía Acacias, y al mismo tiempo a una comunidad estudiantil que debe acceder al puente diariamente. Basta aclarar que para hacer uso del mismo se debe contribuir con un monto económico, sin dejar de lado que la estructura no cuenta con una placa de concreto y además se encuentra en un estado deplorable.

• • Posterior a esto y basándonos en las técnicas de recolección de datos,

tales como la observación y sesión en grupo, y a diversas variables cómo el clima, la temperatura, la gravedad y las cargas a las que está expuesta; se decide realizar el prototipo en plástico termoestable que no se ve afectado por las altas temperaturas, para finalmente darle origen a un prototipo de cercha denominada HOWE.

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ESTADO DEL ARTELa construcción ecológica se refiere a las estructuras o procesos de construcción que son responsables con el ambiente y ocupan recursos de manera eficiente durante todo el tiempo de vida de una construcción. Este tipo de construcción busca evitar y deshacerse de la contaminación del medio ambiente.

En cuanto a la sustitución del acero mediante el plástico, han sido contados los casos. Por un lado tenemos la empresa española Polymec que se ha encargado de la elaboración de varillas corrugadas utilizando materiales compuestos (plástico reforzado con fibra de vidrio) en sustitución del acero. Por otro lado también tenemos a el químico Moshe Kol de la Universidad de Tel Aviv en Israel quien está desarrollando una variedad hiperrobusta de polipropileno, uno de los plásticos más usados en el mundo. Esta nueva variedad de polipropileno tendrá el potencial de reemplazar al acero y a otros materiales usados en productos comunes.

DISEÑOCelosía Howe. Fue patentada en 1840 por William Howe, aunque ya había sido usada con anterioridad. Se usó mucho en el diseño de celosías de madera, está compuesta por montantes verticales entre el cordón superior e inferior. Las diagonales se unen en sus extremos donde coincide un montante con el cordón superior o inferior (formando Λ). Con esa disposición las diagonales están sometidas a compresión, mientras que los montantes trabajan a tracción.

Históricamente se usó mucho en la construcción de los primeros puentes de ferrocarril. Con la disposición Howe se lograba que los elementos verticales que eran metálicos y más cortos estuviera traccionados, mientras que las diagonales más largas estaban comprimidas, lo cual era económico puesto que los elementos metálicos eran más caros y con la disposición Howe se minimizaba su longitud.

Una cercha está formada por los siguientes elementos:

1. Los miembros de arriba o cordón superior. 2. Los miembros de abajo o cordón inferior. 3. Diagonales. 4. Verticales montantes o pendolones dependiendo del tipo de fuerza.

Además, en la cercha es muy importante el medio de unión que es mediante remaches, tornillos o soldadura a una cartela colocada en la intersección o nodo.La cartela impone una pequeña restricción a la rotación por ellos las barras de tracción o compresión pura en los elementos desarrollan una pequeña cantidad de flexión y corte.

Si el tablero va apoyado en la parte inferior de las cerchas, entonces los elementos verticales trabajan a tensión.

Si el tablero está apoyado en la parte superior los elementos verticales trabajan a compresión

Recursos

• Sistemas de información gerencial. James A. O'Brien. Cuarta edición. Editorial McGraw-Hill.