Este documento presenta el diseño y construcción de un puente de tallarines que debe resistir una fuerza de 250 N. Incluye objetivos, materiales, marco teórico sobre dinámica y tipos de puentes, procedimiento de armado del puente y un dinamómetro casero, cálculos, conclusiones y recomendaciones. El estudiante diseñó un puente capaz de distribuir fuerzas para ser estable aunque esté hecho de materiales frágiles y observó la distribución de fuerzas en una estructura con armadura.

1. FECHA ÚLTIMA REVISIÓN: 09/10/13 CÓDIGO: SGC.DI.260 VERSIÓN: 1.1
UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE SEDE LATACUNGA
DEPARTAMENTO DE ENERGÍA Y MECÁNICA
CARRERA DE INGENIERÍA AUTOMOTRÍZ
TEMA:
DISEÑO Y CONTRUCCIÓN DE UN PUENTE DE TALLARINES
ESTUDIANTE:
ALEX CASA
NRC:
8174
DOCENTE:
ING. DIEGO PROAÑO

2. OBJETIVOS
Objetivo general
• Construir un puente con tallarines, el cual sea capaz de resistir una fuerza de 250 N aplicados sobre su centro
de gravedad.
Objetivos específicos
• Diseñar un puente que sea capaz de distribuir las fuerzas de modo que el mismo sea estable, aunque este
elaborado de materiales frágiles.
• Observar la distribución de fuerzas en un puente, que presente rigidez y estabilidad al mismo tiempo.
• Analizar las características de las estructuras y armaduras que las vuelven capaces de resistir grandes fuerzas
aplicadas sobre ellas.
VERSIÓN: 1.1

3. EQUIPOS Y MATERIALES

4. MARCO TEORICO
Dinámica es parte de la mecánica que estudia las causas que originan el movimiento de los cuerpos. La dinámica no solo describe el movimiento, sino que también
estudia las causas que lo producen, en el campo de la dinámica se añaden dos nuevos conceptos considerados muy importantes como masa y fuerza que serán definidos
desde la vista de la física clásica. [1]
1. Fuerza
Es el fenómeno físico que describe la velocidad de desplazamiento de un cuerpo u objeto, teniendo en cuenta la dirección e intensidad de dicho movimiento. Para que
podamos medir la fuerza es necesario que haya una interacción entre dos objetos o cuerpos. En física, la fuerza se representa con la letra F y, de acuerdo con el Sistema
Internacional, se mide en Newton (N). [2]
1. Masa
La masa es la propiedad del cuerpo que determina el efecto de una fuerza aplicada sobre él. Cuando se quiere cambiar el estado de movimiento de un cuerpo, este se
resiste al cambio. La inercia es la propiedad de la materia que hace que se resista a cualquier cambio de su movimiento, ya sea en su dirección o rapidez.

5. 1. Leyes de Newton
• Las leyes de Newton, también conocidas como leyes del movimiento de Newton, son tres principios a partir de los cuales se explican una gran parte de los
problemas planteados en mecánica clásica:
Primera ley de Newton o ley de inercia
• La primera ley de Newton establece que, si la resultante de las fuerzas ejercidas sobre un cuerpo es nula, el cuerpo permanecerá en reposo si estaba en reposo
inicialmente, o se mantendrá en movimiento rectilíneo uniforme si estaba inicialmente en movimiento. [11]
Segunda ley de Newton o ley fundamental de la dinámica
• La segunda ley de Newton establece que las aceleraciones que experimenta un cuerpo son proporcionales a las fuerzas que recibe. Probablemente su forma más
célebre es: [12]
Tercera ley de Newton o Ley de acción y reacción
• La tercera ley de Newton establece que cuando dos partículas interactúan, la fuerza sobre una partícula es igual y opuesta a la fuerza que interactúa sobre la otra
partícula. Es decir, si existe una fuerza externa, tal fuerza será contrarrestada por otra igual, pero en dirección opuesta. [13]
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6. 1. Tipos de puentes
• Los tipos de puentes son: Puentes de viga, Puentes de armadura, Puentes voladizos, Puentes colgantes, Puentes de arco.
• Puentes colgantes: Es cualquier tipo de puente que hace un uso significativo de la tensión. Un puente
colgante generalmente tiene cables principales, anclados en cada extremo del puente. Cualquier carga
aplicada al puente se transforma en una tensión en estos cables principales. [17]
• Puentes de arco: Estos puentes usan el arco como componente estructural principal. Están hechos con una o
más bisagras, dependiendo de qué tipo de carga y fuerzas de estrés deben soportar. [19]
• Puentes de armadura: Este tipo de puente está diseñado para sostenerse cuando se aplica peso mediante la
tensión de casa una de sus piezas, causando que pueda sostener la carga. Un puente de armadura es una
especie de puente basado en diferentes tensiones en madera o metal tirando juntamente cuando se aplica peso
en él. [20]
• Puentes de vigas: Un puente de vigas son cuyos elementos estructurales están compuestos de vigas. Estas
están colocadas paralelamente con separaciones entre 1,2 y 1,5 m. la distancia entre vigas, se encuentra
asegurada por estribos que soportan el tablero del puente. [21]
• Puentes voladizos: La construcción por tramos o dovelas, prefabricadas o ejecutadas que avanzan en
voladizos sobre las ya erigidas, el tablero avanza por tramos sucesivos soportando la parte construida el peso
propio del tramo siguiente, la construcción en voladizo permite liberarse de cimbras y andamios, adaptándose
especialmente a puentes con pilas altas, con valles extensos y profundos. [22]
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7. PROCEDIMIENTO DE ARMADO DEL PUENTE
• Utilizar los tallarines para conformar las vigas, las mismas que se pretende utilizar estarán
formadas por diferentes números de tallarines de acuerdo a la fuerza a la que se vayan a someter.
• Con las ligas, se sujetan los tallarines instantáneamente mientras se coloca el pegamento
instantáneo de tal manera que no se muevan los miembros que formaran la base, a continuación se
le añade bicarbonato haciendo que sea mas resistente.
• Con un diseño realizado previamente se arma las estructuras laterales del puente, de igual manera
se coloca las uniones con bicarbonato.
• Finalmente se une las dos partes con barras horizontales en los puntos críticos del puente.
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8. • Se corta el pivote o cono de la jeringuilla, de tal manera que pueda atravesar en su interior con gran
facilidad un resorte.
• Con un alambre fijamos en el soporte amplio de la jeringuilla con la finalidad que sea un tope para
la parte inicial del resorte.
• El extremo superior del resorte se cuelga en una barra fija, mientras que en la parte inferior se
coloca un recipiente en el que se añadirá agua.
• Calibrar el dinamómetro casero mientras de se añade cantidades sucesivas de agua en un
recipiente.
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PROCEDIMIENTO DE ARMADO DEL DINAMÓMETRO

9. CÁLCULOS DEL PUENTE
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11. 11
CÁLCULOS DEL DINAMÓMETRO
෍ 𝐹𝑦 = 0
𝑤 − 𝐹𝑒 = 0
𝑤 = 𝐹𝑒
𝑚 ∙ 𝑔 = 𝑘 ∙ ∆𝐿
𝑘 =
𝑚 ∙ 𝑔
∆𝐿

12. • Calcular la media aritmética
ҧ
𝑥 = ෍
𝑖=1
𝑛 𝑥1 + 𝑥2 + 𝑥𝑛
𝑛
• Calcular el error absoluto
𝐸𝑎𝑏𝑠𝑖 = Ԧҧ
𝑥 − 𝑥𝑖
12
Cálculo del error absoluto:

13. • Calcular error absoluto medio.
𝐸𝑎𝑏𝑠 = ෍
𝑖=1
𝑛 𝐸𝑎𝑏𝑠1 + 𝐸𝑎𝑏𝑠2+𝐸𝑎𝑏𝑠𝑛
𝑛
• Calcular el error relativo
• Calcular el error porcentual
13

14. CONCLUSIONES
• Tras la construcción del puente, es posible concluir que el diseño estructural permite que sin importar el
material que conforme una estructura es posible hacerla estable rígida y resistente mediante a distribución
correcta de fuerzas.
• Se realizo el diseño de un puente que puede distribuir las fuerzas a las que esta sometido, mediante la
aplicación del conocimiento adquirido en rigidez de estructuras, armaduras.
• Al realizar los diversos cálculos de las fuerzas a las que están sometidos los componentes del puente, fue
posible observar de manera precisa la distribución de fuerzas en una estructura que posee armadura.
• Con el diseño y la construcción del puente fue posible analizar los elementos que aportan rigidez a las
estructuras.
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15. RECOMENDACIONES
• Para la construcción del puente se recomienda estudiar uy analizar los distintos tipos de estructuras, una
vez que este comprendido como funciona la distribución de las fuerzas proceder con el diseño de una
estructura en la que se aplique todo lo aprendido.
• Se recomienda elaborar un diseño adecuado y que sea capas de soportar las cantidades de carga requeridas,
siempre y cuando se encuentre dentro de los parámetros de peso del puente definidos.
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16. BIBLIOGRAFÍA
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