Resultados y aprendizajes en el diseño y construcción de un puente de acero a escala
Proceso MIG
Proceso TIG
Figura 4. Procesos de soldadura empleados al manufacturar el puente.
Figura 5. Prueba de la carga vertical sobre el puente físico.
local de los elementos al determinar su resistencia de acuerdo con lo que sugieren las Especificaciones para Edificios de Acero Estructural propuestas por el AISC. Manufactura Un reto fue llevar la idea del modelo virtual a la realidad. Una vez que el puente fue dimensionado y diseñado, se procedió a la realización de los planos de cada uno de los miembros que lo conforman. A través de un programa de obra, el equipo gestionó cada una de las actividades necesarias para manufacturar el puente, con el fin de que factores tales como el suministro de materiales, la ubicación del taller de manufactura y la disponibilidad de herramienta y equipo no fueran causa de retrasos durante esta etapa. La cantidad de dinero, tiempo y personas requeridas también estuvo sujeta a esta gestión del proyecto. Los integrantes del equipo se encargaron de cortar y soldar los perfiles de acero para darle forma al puente. Se decidió utilizar el proceso tungsten inert gas (TIG) para la unión conexión-tubo, y el proceso metal inert gas (MIG) para las uniones entre tubos (véase figura 4). Ambos son procesos de soldadura a base de fusión mediante arco eléctrico que, con ayuda de una mezcla de gas de argón con CO2, propiciaron una buena unión entre miembros. Construcción del puente Para determinar el proceso constructivo se consideraron las limitantes que presentaba el sitio de construcción y las establecidas por las propias reglas del ejercicio. Se
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analizó el efecto que se presenta al aumentar el número de constructores y el tiempo sobre el costo de construcción. Este costo se determinó multiplicando el número de constructores por los minutos empleados en la construcción por 70,000 dólares (SSBC AISC, 2021). Por ello se estableció como objetivo no superar los 3,500,000 dólares en costo de construcción. El número de constructores se definió después de numerosas pruebas de armado en las que se observó que con el incremento del número de constructores no necesariamente se disminuía el tiempo de armado. En ocasiones, tener un mayor número de constructores propiciaba retrasos e interferencias en el proceso, haciéndolo menos eficiente, por lo que se decidió trabajar con cuatro constructores. Después de establecer objetivos y definir el número de constructores se realizó un programa en el que se detallaron las actividades que debía realizar cada persona involucrada y se estipularon los tiempos máximos para desarrollarlas. Pruebas al puente y resultados obtenidos Los cuatro constructores estuvieron sujetos a un intenso proceso de práctica con el fin de garantizar que la prueba se llevara a cabo en el menor tiempo posible y sin presentar errores, accidentes o penalizaciones. Es importante resaltar el esfuerzo por hacer que los constructores conocieran y dominaran cada una de las actividades del proceso constructivo del puente, ya que toda construcción debe ser ejecutada exclusivamente por aquellos expertos que cuenten con los conocimientos técnicos y la experiencia práctica necesarios. El trabajo en equipo, la comunicación y la organización hicieron posible que la construcción del puente se llevara a cabo de manera segura y eficiente, dando como resultado un tiempo total de 11 minutos con 10 segundos. Una vez que se construyó el puente, éste fue sometido a las dos pruebas de carga para las que se diseñó; la primera fue la prueba de carga lateral, en la que se aplicó una fuerza horizontal de 50 libras en dirección perpendicular a los largueros del puente a una distancia de 126 pulgadas desde una de las columnas hacia el centro del claro. En el punto de aplicación de esta carga, la estructura no debía presentar desplazamiento horizontal de más de una pulgada. El puente logró superar esta prueba con éxito, al desplazarse sólo 0.4 pulgadas. Para la última prueba, el puente fue cargado con 2,600 libras uniformemente distribuidas a lo largo de dos tramos distintos (véase figura 5). La deflexión que el puente presentó ante estas cargas fue medida en dos puntos, uno por cada larguero, donde se presentó un desplazamiento de 0.23 y 0.41 pulgadas, respectivamente. Comparación de resultados Los desplazamientos que se presentaron en ambas pruebas resultaron similares a los valores esperados a partir de los análisis descritos anteriormente. Esto refleja que el equipo diseñó de manera correcta el puente,
IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 622 agosto de 2021
