Por Robert J. Commins los Críticos Técnicos Dr. Luis Prieto-Portar Alfred Samuel AMDE M. WOLDE-TINSAE Published By VITA 1600 Bulevar de Wilson, Colección 500, Arlington, Virginia 22209 EE.UU. Tel: 703/276-1800 * el Facsímil: 703/243-1865 Internet: pr-info@vita.org Understanding Puente En pequeña escala que Construye ISBN: 0-86619-306-5 [el LENGUAJE C] 1990, Voluntarios en la Ayuda Técnica,
PREFACE
Este papel es uno de una serie publicado por Voluntarios en Técnico La ayuda para proporcionar un introudction a específico innovador las tecnologías de intrest a las personas en los países en desarrollo. Se piensa que los papeles son usados como las pautas para ayudar tecnologías de chooe de personas que son conveniente a sus situaciones. No se piensa que ellos proporcionan construcción o aplicación se instan a las Personas de details. que avisen VITA o una organización similar para la información extensa y soporte técnica si ellos hallazgo que una tecnología particular parece satisfacer sus necesidades. Los papeles en las series eran escrito, repasaron, e ilustraron casi completamente por VITA Volunteer los expertos técnicos en un puramente basis. voluntario Unos 500 voluntarios estaban envueltos en la producción de los primeros 100 títulos emitidos, mientras contribuyendo aproximadamente 5,000 horas de su time. el personal de VITA incluyó Patrice Matthews la producción manejando, y Margaret Crouch como gerente del proyecto. El autor del papel, Robert J. Commins, es un jubilado civil ingeniero que ha ayudado VITA contesta las preguntas técnicas a lo largo de el Mundo Tercero.
El papel se repasó por Dr. Luis Prieto-Portar, el Director de El obras públicas para la Ciudad de Miami, Alfred Samuel, un jubilado ingeniero civil que especializa en la fuerza hidráulica, y Amde M. Wolde-Tinsae, profesor con el Departamento de Ingeniería civila a la Universidad de Maryland. VITA es un privado, empresa no ganancial que apoya a las personas trabajando en los problemas técnicos en los países en desarrollo. VITA la información de las ofertas y ayuda apuntaron a ayudar a los individuos y grupos para seleccionar y las tecnologías del instrumento destinan a su situations. VITA mantiene un Servicio de la Pregunta internacional, un centro de la documentación especializado, y un informatizó la lista de consultores técnicos voluntarios; maneja a largo plazo el proejcts del campo; y publicó una variedad de manuales técnicos y los papeles.
LA INTRODUCCIÓN
Los Puentes son una parte del system del transporte de una región. Ellos se usa para medir por palmos un obstáculo como un arroyo o quiebra. La Puentes hechura el system más eficaz o ahorrando la distancia de viaje o por vehículos habilitando o peatones para alcanzar lugares que eran previamente inaccesible.
Hay cuatro tipos básicos de puentes independientes: emita, arquee, el braguero, y suspension. En la suma, el pontón pontea que realmente flote en la superficie del agua, se usa en algunas situaciones. Mientras todos los puentes se construyen del elemento esencial estructural las unidades de doblar, la tensión, y miembros de condensación, el plan de la suspensión y los puentes del pontón son muy especializados y su la construcción es normalmente demasiado costosa para las aplicaciones en pequeña escala. Este papel, entonces, los límites su discusión a la viga, arco, y braguero los puentes (Figura 1):
el o El puente de la viga está compuesto de miembros que encorvan o doblan dónde Las fuerzas transversales de son applied. que El primer puente probablemente era este tipo de estructura: un árbol que se cayó por un arroyo era cruzaba de pie.
- que El puente astuto fue desarrollado luego, mientras apareciendo primero en Mesopotamia aproximadamente 4000 B.C. El puente astuto es principalmente una condensación El miembro de , sujeto a fuerzas que tienden a disminuir su La longitud de . que Este tipo de estructura construido de albañilería fue usado ampliamente por los griegos y después por los Arcos de Romans. continúa siendo construyó, pero ahora cemento armado o acero se usa.
el o El puente del braguero está compuesto de tensión y condensación Los miembros de . que UN miembro de tensión está sujeto a fuerzas a que tienden aumentan su length. El puente del braguero se construyó primero en el 16 siglo D.C. de madera; muchos de los puentes cubiertos del El mundo de todavía se construye El desarrollo de hierro a este way. , y después de acero, el braguero hecho pontea muy popular para el intermedio mide por palmos (12 a 30 metros) . al mismo tiempo, la construcción de puentes de la viga se puso menos costoso para los palmos bajo 12 metro. Eventually que ellos, también, se usaron para los palmos muy pesados, más largos.
DISEÑE EL CRITERIO
El sitio para el puente debe seleccionarse en base a mínimo el cost y la conveniencia máxima para los usuarios. Más situaciones del puente se dicta por los tales factores obvios como el cruce más corto entre los bancos de un río o gulley, la necesidad dado unir caminos de un pueblo, y el reemplazo de una estructura más vieja o uno que no pueden cruzarse durante floods. así como hay ningún material económico de norma la calidad, no hay ninguna tal cosa como la construcción del puente económica. Si los fondos son insuficientes, una estructura menor debe ser construido.
Deben contestarse varias preguntas antes de escoger el tipo de pontee para construir:
¿el o Por qué un puente se necesita? Las personas locales deben contestar esto, desde que ellos no sólo serán los usuarios primarios pero probablemente el Los financers de , constructores, y soldado responsable del mantenimiento del bridge. Local El envolvimiento de es vital planeando este tipo de proyecto.
¿o que Qué tipo de tráfico manda al acarreo del puente? El tipo de trafican--peatones o vehículos o ambos--determina el plan carga para el structure. Figure 2 muestra cargas de proyecto usadas en
el States. Unido que deben consultarse las autoridades de los caminos Locales para requirements. cargante Si una estructura es para los vehículos, consideration debe darse al crecimiento futuro de la región y traficar eso pueden generarse por un cruce más eficaz.
¿o que Qué volumen de tráfico manda al acarreo del puente? El volumen y teclean de tráfico determinará la anchura del bridge. Para un El puente de usó para los peatones, una anchura de dos o tres metros es adecuado. que el tráfico Vehicular requiere por lo menos sin embargo a una senda de 3 a 4 metros, más una anchura adicional para pedestrians. Si el puente será usado por los vehículos motorizados, una acera levantada, + refrenando deben usarse para separar vehicular y pedestre trafican. Si el puente es una manera, las señales de la advertencia adecuadas, para los vehículos motorizados debe proporcionarse.
¿o que Qué palmo se requiere? Si el obstáculo medido por palmos es un barranco, el La respuesta de simplemente es la anchura del gap. En el caso de un río la respuesta es más compleja.
Un cruce del puente un río debe ser anterior la elevación de alto-agua para prevenir el puente de lavarse fuera. que también debe mantenga un underclearance adecuado barcos u otro río traffic. que La elevación de alto-agua necesitada normalmente puede determinarse examinando el banco del río y preguntándoles a las personas locales el agua más alta que ellos han observado. Figure 3a ilustran un típico
el río crossing. Figure 3b ilustran el caso de un ancho
floodplain. En este caso un estudio hidráulico es necesario, desde el tamaño del floodplain está reducido y el canal estrechado por las anchuras combinadas de los malecones del puente. Esta condición pueda producir inundando río arriba y pueda aumentar la velocidad de agua bajo el bridge. El aumento en la velocidad puede causar severo el daño de corrosión al sitio del puente.
a. la situación Ideal: manteniendo el área del canal existente no quieren afectan el flujo del paseo en la fase de diluvio.
b. El área de canal de floodstage está reducida por el crosshatched Las áreas de , causando la elevación de agua alta a increase. Este aumento, podría causar la inundación río arriba y corrosión al puente El sitio de .
Después de establecer la necesidad, cargas de proyecto, anchura, y longitud de el puente, se exigen los servicios de un ingeniero diseñar las fundaciones y estructura superior. UNA discusión de tipos de las fundaciones y la estructura superior sigue, incluso la información eso debe proporcionarse al ingeniero.
LAS ESTRUCTURA SUPERIOR
La estructura superior de un puente incluye la carretera, las sendas, las barandas, y los miembros estructurales de apoyo usaron para medir por palmos la apertura requerida. Figures 4 a través de 8 ilustran
los tipos de estructura superior.
Las Vigas de madera
Madera emite (Figura 4) requiera la madera de calidad estructural. Desde el
la fuerza de varios tipos de madera varía ampliamente, una fuente de un la madera de calidad estructural de características de fuerza conocidas debe ser establecido antes considerado este tipo de estructura. La madera debe tratarse con los preservativos para prevenir pudriéndose.
Una estructura de madera puede construirse por las personas con la carpintería ordinaria las habilidades y tools. El único equipo especial que podría necesitarse es algún tipo de dispositivo de elevación si las vigas del puente son de excesivo el peso.
Las Vigas de hormigón
Las estructura superior concretas pueden ser de la tabla llana o de la viga y tipo de la tabla (ambos mostrado en Figura 5). La Selección de del tipo a
se use depende de la carga y requisitos del palmo de la estructura. Los materiales requeridos son madera por construir las formas, consolide, arena y enarena, limpie (potable) el agua, y reforzando acero. La construcción de las formas para este tipo de estructura puede ser complejo, porque ellos deben ser capaces de apoyar el peso del hormigón hasta que sea polimerizado.
Las dimensiones mostradas en Figura 5 son basadas en lo siguiente propiedades de materiales de la construcción:
Madera del o : El esfuerzo admisible de = 100 kilogramos por el centímetro cuadrado; el paralelo del esquila aceptable para formar grano = 10 a 15 centímetro del kg/sq
los o se Cuajan: el esfuerzo de compresión Aceptable = 200 centímetro del kg/sq
- que Refuerza acero: El esfuerzo admisible de = 1400 centímetro del kg/sq
el acero de construcción del o : Allowable tensor y esfuerzo de compresión en que dobla = 1400 centímetro del kg/sq
Estas propiedades se listan para ayudar estimar cuánto material pueda ser needed. que Ellos pueden usarse para el plan preliminar.
Construyendo las formas requiere las habilidades de la carpintería ordinarias. El Poniendo el acero reforzando y poniendo y terminando la lata concreta se haga con la labor inexperta, con tal de que la mezcla es propiamente vibrado para eliminar los espacios aéreos. que las habilidades Técnicas son exigido diseñar el formwork y determinar el apropiado las mezclas para el hormigón.
El equipo requerido incluye la carpintería labra con herramienta, una hormigonera, las palas, carretillas de mano, y las herramientas hormigón-acabadas (las paletas, los flotadores, el recto-borde, etc.) Evitar la necesidad dado construir las formas complejas, las secciones de la estructura, pueda ser prevaciado en la tierra cerca del sitio y entonces pueda alzar en el lugar después de curing. El peso de estos miembros puede hacerlo necesario para usar un dispositivo de elevación para ponerlos en sitio y medios debe proporcionarse para sostenerlos en sitio después de la erección. PRECASTING y alzar son más complejo y peligroso que moldee el cuájese en formas que se han construido en sitio. En este caso, los riesgos se levantan de quitar las formas antes del hormigón tiene curado para llevar su propio peso suficientemente.
Acero
Se muestran dos tipos de puentes de acero: un braguero (Figura 6) y un
la viga (Figura 7) el system.
El tipo del braguero de estructura requiere los miembros de acero menores pero necesidades la fabricación extensa por un local specialist. Porque las habilidades necesitadas no es común, la construcción del braguero, no pueda ser una opción disponible.
El tipo de vega de acero de estructura con una madera o tráfico de hormigón la superficie puede construirse localmente. Las Carpintería habilidades se requieren para poniendo la madera engalanan, o por construir las formas para el hormigón deck. exige a las mismas habilidades construir un hormigón engalane acerca de construya un puente concreto, pero la creación es muy más simple.
El equipo necesitado incluye un dispositivo de elevación para poner el acero vigas o bragueros para que la carpintería en sitio, y ordinaria labra con herramienta poniendo una madera deck. UNA hormigonera, carretillas de mano, y palas se necesita construir un hormigón engalane, además de la mano las herramientas y alambre que se necesitan poner y apoyo reforzando las varas.
Los arcos
Una albañilería o tipo de arco de hormigón de estructura (mostrado en Figura 8)
puede ser considerado para las longitudes de palmo de calzón de 3 a 12 meters. Esto el tipo de estructura, si construyó de albañilería, requiere a los albañiles experimentados y una cantera local para un suministro de piedra. La creación para un el arco es bastante complejo porque encorvó se exigen las formas apoyar el peso de la albañilería u hormigón.
Las herramientas y habilidades exigidas construir un puente astuto concreto son igual que aquéllos construir la Carpintería de bridge. a una viga concreta necesitaron y se requieren habilidades de la albañilería y herramientas si un arco de la albañilería es escogido.
Mesa 1 da las pautas por seleccionar el tipo de estructura a se use para el tráfico vehicular. Las longitudes del palmo notadas son un la guía general para los puentes de 3 a 25 metros; ellos varían, mientras dependiendo en las cargas de proyecto.
TABLE YO
LAS PAUTAS DE POR SELECCIONAR TIPO DE PUENTE EL TO DE SE USE PARA EL TRÁFICO VEHICULAR
MATERIAL SPAN LAS HABILIDADES DE LENGTH, TOOLS LOS COMENTARIOS DE
Emita el Puente
Wood 3 a 15 Carpintería de Ordinaria Madera de de fuerza conocida La carpintería de labran con herramienta características de y uso que los of madera preservativos son necesitó.
Concrete 3 a 10 Carpintería de Ordinaria Reinforcing acero de (la tabla llana) el tools, de carpentry el carácter de fuerza conocido Las habilidades de para un istics de concreto es needed. Regular que forma; el mezclador de , inspección de de acero y design carretilla de mano de que el hormigón de debe hacerse. solidifican y palas mezcla de deseó STRENGTH.
Concrete 3 a 15 Como bajo Haga trampas - Como bajo Como bajo el Hormigón (la viga) el crete de ( llano Concreto (la tabla llana) La tabla de ) la tabla de (flat)
Steel 3 a 25 Carpintería de Ordinaria Acero de de fuerza conocida La carpintería de tools. el characterics de See . Las habilidades de para también hacen trampas - que forma o crete de anteriormente que pone el si el hormigón engalanan. engalanan se usa. el dispositivo de Lifting.
El Puente del braguero
Wood 15 a 25 Carpintería la Carpintería de la madera de calidad Estructural labra con herramienta el and se requiere y experimentado a que alza carpintea por encajar El dispositivo de y uniendo se necesitan.
Steel 15 a 25 fab de Acero - Drills, el Braguero de es hecho a de rication tira de, orienta o cauces, y que corta la habilidad del and en la fabricación es que los welding de /or necesitaron. equipment para aceran, y un El dispositivo de elevación de .
El Puente astuto
Concrete que 3 a 10 Ven Hacen trampas - See See Concreto el Hormigón (el piso El crete de ( llano (la tabla llana) la tabla de ) . En la suma, La tabla de ) los carpinteros experimentados are exigió construir encorvó las formas.
Masonry 3 a 10 Carpintería la Carpintería de los albañiles Experimentados y la albañilería de and y albañilería que se requieren carpinteros de para construir las curvas y el forma para apoyar el estructuran durante haga trampas - EL STRUCTION DE .
Las cargas de la rueda máximas y el espacio mínimo entre los vehículos debe establecerse por la comunidad o la autoridad requiriendo el bridge. Para este propósito, una figura de impacto debe se agregue a información obtenida de los fabricantes del vehículo.
La acera (la senda) enlosando y los apoyos deben diseñarse para una carga uniforme de 400 metro del kg/sq, a menos que una concentración de carga es esperado.
El cost de la estructura no se cubre en este discussion: él depende del material y costos de mano de obra, y éstos varían ampliamente de la región a la región.
El mantenimiento
Estos tipos de estructura superior requieren el mantenimiento mínimo:
las estructuras de Madera de o requieren reapplication periódico de preservativo de madera.
los o Aceran que las estructuras exigen al pintar periódico evitar excesivo La corrosión de .
los o se Cuajan las estructuras requieren remendando de se descostró (dividió en hojuelas o cortó) las áreas con la lechada de cemento si ellos ocurren.
Las estructuras del cemento armado pueden ser difíciles mantener y a menudo imposible a repair. La defensa buena contra la necesidad para el mantenimiento el cuidado extremo está proporcionando, mientras mezclando, y poniendo el concrete. la colocación Cuidadosa de reforzar es igualmente importante.
Roto y se descostró deben remendarse las áreas concretas; la carretera estropeada deben darse las superficies un llevando conveniente y pavimentando la chaqueta para deben sellarse los Crujidos de protection. con un compuesto comercial recomendado para este propósito.
LAS FUNDACIONES
Las fundaciones de un puente incluyen esas unidades estructurales que transmita las cargas de la estructura superior al estar debajo de soil. There son dos malecones del types: y estribos. Los Malecones de son el los apoyos del intermedio para las estructuras de tramos múltiples. Los Estribos de son el extremo supports. Los tipos de malecones y estribos ser discutido se muestra en las Figuras 9 y 10. Los Malecones de y estribos son
apoyado por fundaciones que son de dos tipos: extendió los fundamentos y montones.
Un fundamento del cobertor (Figura 9) es una fundación poco profunda y es el
más barato del two. puede usarse generalmente para el pequeño-palmo los puentes (menos de 12 metros), con tal de que la tierra puede lleve el peso (por lo menos 10 metro de T/sq. Los montones (Figura 10) se requiere
sólo si el material de la superficie suave se encuentra para ser incapaz de las cargas del fundamento poco profundas llevando. El Amontonando se usa para llevar entonces el las cargas pagando a un estrato más profundo y más firme.
El uso de amontonar requiere a alguien experimentado en la evaluación de la tierra y procedures. aburrido Esta persona realiza una evaluación de la tierra al el sitio para determinar qué tipo de amontonar sería el más barato y qué equipos se exigirían instalar el amontonando.
Los estribos
Los estribos llevan las cargas verticales de la estructura superior y las cargas laterales de la tierra retenida de una parte (Fig. 10a).
Los estribos son de dos gravedad del types: o cantilever. UNA gravedad el estribo lleva su carga a través de la condensación, y un modillón el estribo a través de una combinación de doblar y compression. Desde que un estribo de gravedad sólo está sujeto a las cargas compresivas, puede se construya de albañilería u hormigón del unreinforced. El modillón el estribo exige al uso de cemento armado resistir la tensión causada doblando.
Los malecones
Los malecones llevan los palmos entre los estribos para acortar el engalane las longitudes; ellos están sujeto a lo siguiente fuerzas: vertical las cargas de la estructura y del tráfico en él; lateral las fuerzas debido a la expansión y reducción de la estructura superior y al frenado de vehículos en el puente; las fuerzas laterales de agua o hielo debido al flujo del arroyo; y las fuerzas laterales debido al viento las cargas en la estructura superior y para traficar las cargas. En el caso de el pequeño-palmo pontea estas fuerzas son despreciables salvo el las cargas verticales de la estructura superior y el hielo presiona en los ríos profundos de áreas del frío-clima. Si nosotros desatendemos todo las fuerzas exceptúe las cargas verticales de la estructura superior, el malecón puede sea considerado un miembro de condensación y puede construirse de albañilería o los unreinforced se cuajan.
Si unreinforced que se usan estribos concretos o malecones, un cuadrado, la malla de 1.25 centímetro-diámetro que refuerza las varas debe ponerse a El 30-centímetro horizontal y los intervalos verticales para ayudar controlan el encogimiento y superficie cracking. si un crujido debe desarrollar la deuda al pago o las tensiones térmica, la malla guardará las caras del crujido en el contacto.
El mantenimiento
El mantenimiento de unidades de la estructura inferior es normalmente mínimo, mientras consistiendo de remendar de hormigón descostrado o albañilería. Major el mantenimiento sólo ocurre si la corrosión mina estribos o malecones. En esto caso que rellena el área desgastada y protección de la piedra poniendo a prevenga la corrosión extensa se requiere. Como la prevención, estructura inferior deben inspeccionarse las unidades anualmente para el daño de corrosión o inmediatamente más atrás raro correr-fuera de.
LA BIBLIOGRAFÍA DE
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