Caso X:

Hipotesis iniciales:

En la construccion de un puente intervienen diferentes factores, en donde el mayor de ellos a considerar sería el peso de la misma estructura.

Vemos en las imagenes un puente que tiene puntos de apoyo solamente en las orillas.
Como la unión de nuestros 2 pedazos de hierro no es lo suficientemente fuerte como para soportar toda la fuerza sobre el, este se rompera y el puente empezara a caerse del centro.


Para evitar este colapso debemos disminuir de alguna forma toda la fuerza que se encuentra sobre ese punto de unión.

En este punte la fuerza que actua sobre el punto de unión se encuentra soportada por las vigas.


Para este otro puente, aunque la idea sea la misma (redistribuir el peso de los puntos de unión
Vemos que el puente se cae.
Algo de tomar importancía aqui es el angulo en el que la fuerza se aplica.
Es facil abrir una puerta cuando la fuerza que aplicamos es perpendicular al largo de la puerta, pero si intentamos abrirla aplicandole fuerza de forma paralela a su largo nunca lo conseguiremos.

Claramente para un puente no podemos cambiar el angulo en el que se aplica la fuerza (la gravedad siempre nos jalara hacía abajo), pero podemos cambiar el angulo de nuestra puerta.

La inversión para este punte fue exactamente la misma que para el puente anterior, solo que este no se caera tan facilmente.


Algo también muy importante es la base sobre la que se apoya un puente, una base fuerte y solida es mucho mejor que poner nuestras vigas directamente sobre el suelo (puede parecer muy obvio pero lo aprendi con la practica (mejor en el juego que en la vida real)).




En adición al modelaje de la geometría y la caracterización de las cargas inducidas a los elementos, la masa asociada a cada grado de libertad debe determinarse, ya que, las fuerzas de inercia contribuyen a la respuesta del puente. Además, las conexiones entre los marcos individuales del puente, los apoyos y la cimentación son complejas y típicamente se hacen simplificaciones en el modelaje.


Leyendo por ahí vi que se consideran diferentes modelos matemáticos, entre ellos tenemos:

Modelos globales



En los modelos globales:
Los modelos globales de la estructura completa del puente tiene una utilidad limitada, excepto por los casos donde (1) el puente es corto y está formado por un solo marco, (2) la respuesta esperada es en el intervalo elástico, y (3) cuando se pueden establecer las variaciones del movimiento del suelo a lo largo de la longitud total del puente.
Los modelos globales de puentes son empleados predominantemente en la cuantificación de la respuesta sísmica.

Modelo global de un puente.

Modelos de puentes a base de marcos

Los modelos de puentes a base de marcos individuales proveen una herramienta útil para obtener la respuesta sísmica, dado que las características de la respuesta dinámica de un marco individual puede evaluarse con una precisión razonable. Un análisis con modelos de marcos individuales puede dar un mejor conocimiento de las características de la respuesta individual de las secciones del puente.

La interacción con los marcos adyacentes puede ser considerada en un análisis marco por marco en la forma de resortes, los cuales son típicamente modelados con características elásticas lineales.

Modelo de vigas.

El desarrollo de modelos realistas de marcos requiere una discretización detallada de las vigas que forman la estructura; dado que, generalmente, la rigidez del marco está dada directamente por las vigas. Los modelos de vigas son usados principalmente para determinar la rigidez efectiva. Modelos de vigas deben incluir los efectos de flexibilidad de la cimentación y pueden ser combinados en modelos de marcos como elementos a la mitad de la superestructura. El hecho de que la mayoría de las superestructuras de los puentes presenten una alta rigidez en el plano, permite como una muy buena aproximación, suponer movimientos de cuerpo rígido de la superestructura, lo cual simplifica ampliamente la combinación de modelos de vigas.





Algo que es facil de ver es que no podemos analizar todo puntito del puente, si no que debemos discretizarlo de alguna manera para que nuestra computadora pueda hacer el trabajo por nosotros.
A esto se le llama Método de los elementos finitos.

El MEF permite obtener una solución numérica aproximada sobre un cuerpo, estructura o dominio (medio continuo) —sobre el que están definidas ciertas ecuaciones diferenciales en forma débil o integral que caracterizan el comportamiento físico del problema— dividiéndolo en un número elevado de subdominios no-intersectantes entre sí denominados «elementos finitos». El conjunto de elementos finitos forma una partición del dominio también denominada discretización. Dentro de cada elemento se distinguen una serie de puntos representativos llamados «nodos». Dos nodos son adyacentes si pertenecen al mismo elemento finito; además, un nodo sobre la frontera de un elemento finito puede pertenecer a varios elementos. El conjunto de nodos considerando sus relaciones de adyacencia se llama «malla».



Se consideran 5 fuerzas distintas en el analisís estructural:

La fuerza de compresión:
Es una fuerza que como su nombre lo dice es compresora, este se puede ver por ejemplo los soportes del metro, en donde el peso de los tramos de carriles los empuja hacía abajo, y la fuerza normal lo "empuja" hacía arriba.

La fuerza de tracción:
Como la anterior era de compresión esta es de estiramiento, los cables de un puente colgante soportan unas fuerzas que tienden a estirarlos. Los elementos estructurales que soportan fuerzas de tracción se llaman tensores o tirantes.

La fuerza de flexión:
Un estante de un mueble soporta una fuerza que tiende a doblarlo. Los elementos estructurales que soportan fuerzas de flexión se llaman vigas o barras, las cuales están puestas en sentido horizontal.

La fuerza de torsión:
Esta actúa sobre elementos que giran. La punta de un destornillador se puede deformar por la acción de esta fuerza.

Las fuerzas de cizallamiento:
Actúan sobre elementos que soportan tracción y empuje, como los remaches de una gran estructura metálica.



Conclusiones.
En lo referente a la consideración de fuerzas, pues mis ideas iniciales iban bien encaminadas.
Considere lo que eran las fuerzas de compresión.
La fuerza de de tracción no llegue a considerarla pues nunca termine usando cables.

Vemos que en el analisís de puentes podemos despreciar muchas cosas dependiendo del tipo de analisis que queramos realizar, así como de nuestro puente en particular.