proyecto puente de palitos

Creación de un puente de palitos para un concurso de resistencia

1. |
2019
Mauricio Carrera, Sebastián Trujillo,
Andrés Velasco, Erick Mancheno
Ing. Mecánica
23-5-2019

“UNIVERSIDAD POLITECNICA
SALESIANA”

Sede Quito – Campus SUR.
PUENTE “GOLDEN GATE”

2. INDICE
OBJETIVOS: .................................................................................................................. 0
INTRODUCCION: ......................................................................................................... 0
PROCESO DE DISEÑO: ............................................................................................... 1
 PLANTEAMIENTO DE LA NECESIDAD: ........................................................... 1
 DISEÑO PRELIMINAR: ......................................................................................... 1
 TABLA DE VALORACION: .................................................................................. 2
 DISEÑO FINAL: ...................................................................................................... 2
 PROTOTIPO ............................................................................................................ 3
CONSTRUCCIÓN: ........................................................................................................ 3
1. Materiales: ................................................................................................................ 3
2. Procedimiento: .......................................................................................................... 3
3. Ilustraciones .............................................................................................................. 4
RESULTADOS: .............................................................................................................. 4
CONCLUSIONES: ......................................................................................................... 5
RECOMENDACIONES: ............................................................................................... 5
BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................. 5

3. OBJETIVOS:
 Lograr diseñar un prototipo de puente con las especificaciones ya establecidas.
 Poder determinar los factores que afectan a la estabilidad de una estructura.
 Ahondar en el estudio de diferentes diseños estructurales.

INTRODUCCION:
El presente trabajo tiene una finalidad netamente educativa, en el cual se redacta todo el
procedimiento de elaboración sobre un puente a modelo escala. El cual tiene como objetivo
desarrollar los conocimientos sobre el diseño estructural, además de incentivar el trabajo
en grupo. A lo largo de la elaboración del proyecto se han planteado tres dientes diseños,
los cuales son sometidos a pruebas de valoración para así lograr descartar los diseños
menos aptos.
La intención de este puente a tamaño escala es la de conseguir elaborar el mejor diseño
estructural, el cual tendrá que ser sometido a pruebas rigurosas de resistencia, para
posteriormente servir de ayuda en la creación de puentes a escala real.

4. PROCESO DE DISEÑO:
 PLANTEAMIENTO DE LA NECESIDAD:
Desde que la humanidad ha necesitado trasladar objetos de gran peso de un punto a otro,
se han desarrollado los puentes además de otros elementos. Para esto se han tenido que ir
haciendo estudios de ingeniería, sobre cuál es la mejor manera de que una estructura
pueda resistir suficiente peso sin llegar a tener un costo elevado.
Para ello se realizan estructuras a escala, las cuales se someten a diferentes pruebas las
cuales sirven para poder determinar las formas más efectivas de poder construir estas
estructuras en escala real.

 DISEÑO PRELIMINAR:
1. Diseño 1


2. Diseño 2

5. 3. Diseño 3


 TABLA DE VALORACION:
DISEÑO 1 2 3
COSTOS 8 7 9
CONSTRUCCIÓN 10 7 6
MANTENIMIENTO 10 8 8
ESTETICA 7 8 6
CARGAS 9 9 9
TOTAL: 8.8 7.8 7.6
De acuerdo a los resultados obtenidos en la tabla se ha decidido descartar al diseño 2 y 3.
 DISEÑO FINAL:

6.  PROTOTIPO


CONSTRUCCIÓN:
1. Materiales:
 Palos de madera para helados de las siguientes medidas:
 Cola blanca
 Silicón frio
 Pintura en sprite
2. Procedimiento:
a) Se procedió a realizar los diferentes cálculos para las dimensiones individuales de
cada palito de helado.
b) Una vez realizado el cálculo de las dimensiones necesarias se procede a cortar los
palitos.
c) Posteriormente guiándonos en el diseño final, hemos colocado pegamento en los
palitos de helado para así ir formando la estructura del puente “Golden Gate”
d) Finalmente, para culminar se ha optado por dar una revestida con pintura en sprite
plateada.

7. 3. Ilustraciones

RESULTADOS:
El test que se realizó al puente denominado “Golden Gate” fue llevado a cabo en el
laboratorio de resistencia de materiales, el cual cuenta con una prensa hidráulica, esta
máquina aplica fuerza en un punto determinado, además todo este sistema estaba
monitorizado los cual nos permitió observar los datos exactos mediante una gráfica
computacional.
Los parámetros del concurso determinaban que la puntuación del puente estaba
determinada por una relación entre el peso del puente y la fuerza (peso) que este podría
resistir sin llegan a un punto crítico.
??????
??????�??????��??????
=380????????????
Posteriormente de haber realizado el test la gráfica computacional nos facilitó los datos
máximos a los cuales el puente “Golden Gate” había llegado. Una vez con estos datos se
procedió a realizar la relación antes mencionada, la cual nos dio como resultado una
relación aproximada de:

??????
�????????????
=3524,082

352
????????????
380
??????
=0,93????????????
??????

8. El concurso realizado nos sirvió para poder identificar cuáles fueron las fallas que tuvo el
puente, y así de qué manera se pudo haber mejorado significativamente, una de los grandes
errores del “Golden Gate” fue que no poseía con una columna central que ayudase a evitar
la deformación en el centro del puente.
CONCLUSIONES
Las fallas del “Golden Gate” que se logró evidenciar en el concurso fue que no poseía una
estructura en el punto central donde se aplicó la fuerza la cual ayudara a evitar el deforma
miento de la plataforma superior. También se determinó que el puente contaba con peso
innecesario para la estructura, y que si se hubiera logrado reducir el peso sin perder la
capacidad estructural.
Finalmente se ha logrado comprender cuál es la importancia de los modelos a escala, los
cuales tienen mucha importancia para la formación académica de un ingeniero que se
especializa en temas relacionados a la estructura. Ya que sin estos prototipos a modelo
escala no se podría saber cuáles son los posibles inconveniente que se presentaran cuando
ya se esté aplican a estructuras reales, aunque en la actualidad existen diversos programas
computacionales que permiten hacer estos mismos cálculos estructurales, pero para lograr
conseguir unos mejores datos de verdad se necesitaría compaginar estos dos métodos.
Para poder realizar puentes de escala de unas mejores características se necesitarían tomar
en cuenta los materiales con los que estos son construidos, además de realizar diseños que
permitan una mejor distribución de los pesos o fuerzas, para que así no exista puntos de
inflexión los cuales podría provocar daños estructurales.
RECOMENDACIONES:
Se recomienda realizar más de un diseño para así lograr tener mayor probabilidad de
éxito, ya que si uno de los puentes posee algún fallo estructural imprevisto se pueda
recurrir al otro.
Para la elaboración del puente también es muy recomendable que los palitos de helados
se coloquen de manera que se pueda distribuir el peso eficientemente y así evitar que
existan sobrecargas en puntos determinados.
Finalmente, cuando todas las piezas ya estén en sus respectivos lugares se recomiendo
dar un baño de pegamento al puente, y dejarlo secar por una semana, para que así
adquiera más resistencia y no se despeguen las piezas fácilmente.
BIBLIOGRAFÍA:

[1] V. Hugo, «Concurso de puentes primero,» UPS, Quito, 2016.

9. ANEXOS: