¿Qué es un puente de celosía? – Diseños y Definición

Introducción

Durante miles de años, los seres humanos han intentado atravesar ríos, valles, abismos e incluso partes del océano. Los puentes se utilizan para realizar esta tarea y van desde el increíblemente simple puente de vigas, hecho solo de una plataforma plana, hasta complejos puentes de cables. Un tipo de puente exitoso se llama puente de celosía. Los puentes de celosía usan triángulos como soportes por encima o por debajo de la plataforma para aumentar la cantidad de peso que puede soportar el puente.

El Puente de la Libertad en Budapest es un ejemplo de puente de celosía

Los triángulos se pueden organizar de muchas maneras, y hoy probaremos cómo los diferentes arreglos afectan el peso que puede soportar el puente. Antes de comenzar, mire algunos de los ejemplos aquí. ¿Cuáles quieres probar? ¿Qué tipo crees que será el más fuerte? ¡También puedes probar muchas más variaciones!

Variación de la estructura del puente de celosía

Materiales

• 200 palitos de helado por puente
• 1 botella de pegamento artesanal
• Escala
• Objetos para probar su puente (monedas, libros pequeños, ladrillos, pesas científicas)
• Tabla de datos:

Métodos

1. En este experimento, puede construir un puente a la vez o trabajar en ambos simultáneamente. Cualquiera que elija, comenzará construyendo la plataforma o la parte por la que se mueven las personas y los automóviles. Haga que su plataforma tenga al menos 2 pies de largo. Puede pegar los palitos de helado verticalmente, horizontalmente o incluso apilarlos. ¡Tu decides! Deje que la plataforma se seque durante la noche cuando haya terminado.

2. Ahora es el momento de ensamblar los soportes y fijarlos a la plataforma. Por lo general, es más fácil comenzar por un lado del puente. Puede pegar los soportes directamente a la plataforma o ensamblar el andamio y luego pegar todo de una vez. Es posible que deba mantener los palitos juntos mientras se secan. Recuerde incluir un patrón de triángulo para su puente; esa es la característica principal de los puentes de celosía. Ahora, deje que su andamio se seque durante la noche.

3. Si necesita agregar más andamios o soportes, hágalo ahora. De lo contrario, continúe construyendo sus otros puentes para probar repitiendo los pasos 1-3.

4. Una vez que todos los puentes estén secos, es hora de probarlos. Pese los objetos que colocará en los puentes, como libros o ladrillos. Ahora, comience a apilar los objetos en el puente lentamente. Cuando el puente se derrumba, ese es el peso máximo que puede soportar. Registre esto en su tabla de datos.

Solución de problemas

Si tiene problemas para que se seque el pegamento, puede usar pequeños clips para sujetar las piezas en su lugar mientras se secan. También puedes pedirle a un amigo que te ayude a sujetar las piezas mientras construyes el puente. El puente de madriguera es el más fácil de construir, así que si tu puente no funciona, prueba esa variación primero.

Preguntas de discusión

¿Qué puente soportó más peso?

¿Por qué crees que los puentes de celosía funcionan tan bien?

Cómo funciona

Todos los puentes son propensos a colapsar debido a dos fuerzas principales. La compresión empuja el puente hacia abajo, lo que puede romper la plataforma. La compresión proviene del peso de la carga en el puente. La tensión separa el puente y puede romperlo. Esto es el resultado de las fuerzas que sostienen el puente a ambos lados.

La compresión y la tensión son las dos fuerzas principales que actúan sobre los puentes.

El secreto para mantener un puente estructuralmente sólido es equilibrar estas fuerzas. Si las fuerzas están en equilibrio, el puente no se moverá. Los ingenieros hacen esto distribuyendo el peso en el medio del puente a toda la estructura a través de soportes adicionales, como los triángulos en un puente de celosía.

Fuerzas que sostienen un puente de celosía

Los triángulos tienen una forma muy fuerte porque cualquier fuerza agregada se distribuye rápidamente a los tres lados. Con un marco completo de triángulos, las fuerzas que presionan el centro del puente se redistribuyen fácilmente alrededor del puente. De esta manera, todo el puente puede contribuir a soportar el peso, no solo la parte de la plataforma en la que se apoya el peso. Como ha descubierto, los puentes de celosía son increíblemente fuertes. Un puente de celosía construido correctamente, incluso uno hecho con menos de 200 palitos de helado, puede contener fácilmente 75 libras.