PRESENTACIÓN GOLDEN GATE BRIDGE

Tuxtla Gutierrez, Chiapas. 27 de abril del 2023

José Santiago Sergio Domínguez Tellez

Integrantes:

• Aguilar Gomez David Alejandro
• Girón Irena David Roberto
• Lopez Figueroa Samuel de Jesus
• Molina Samayoa Victor Eddy
• Zambrano Perez Sergio Alberto

Catedratico:

GOLDEN GATE

Presentación

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE CHIAPASFACULTAD DE INGENIERIACAMPUS 1

El Puente Golden Gate es uno de los puentes colgantes más famosos del mundo y una de las maravillas de la ingeniería moderna. Su construcción comenzó en 1933 y se completó en 1937. Fue diseñado por el ingeniero civil Joseph Strauss, quien trabajó arduamente para convencer a los líderes locales y estatales de la importancia de la construcción del puente. La construcción del Puente Golden Gate fue un desafío técnico y logístico enorme debido a las fuertes corrientes y vientos del estrecho Golden Gate y las condiciones meteorológicas impredecibles.

INTRODUCCIÓN

Sección

• En 1919, el visionario ingeniero Joseph B. Strauss, llegó a San Francisco para inspeccionar el sitio.

• El 5 de enero de 1933 se dio comienzo con la obra, llevándose a cabo en cuatro años y medio.

Contexto Historico.

• Nacido en Cincinnati, Ohio, en 1870 y fallecido en 1938.
• Estudió ingeniería en la Universidad de Cincinnati y posteriormente trabajó en el diseño y construcción de puentes y presas en diferentes partes de Estados Unidos.
• En 1917, presentó por primera vez la idea de construir un puente que conectara la ciudad de San Francisco con el Condado de Marin, a través del estrecho Golden Gate.
• Strauss supervisó el proyecto hasta su finalización en 1937. Después de la inauguración del puente, Strauss se retiró y dedicó el resto de su vida a escribir poesía y trabajar en su autobiografía.

Joseph Strauss.

• En 1929 el proyecto no fue aprobado debido a “La Gran Depresión”
• En 1932 Bank of Ameria salva el proyecto, siendo este el principal financiador.

Contexto Historico.

• El puente fue levantado en la Bahía Norte de San Francisco y une esta ciudad con el condado de Marin, en California, Estados Unidos.
• Su ubicación frente al Océano Pacífico y a 20 km de una gran falla representó un gran obstáculo natural a superar, en el momento de su construcción, cargas sísmicas, grandes mareas, vientos huracanados y corrientes oceánicas.

Contexto Historico.

• Finalmente, el puente fue inaugurado el 27 de mayo de 1937.

• En su inauguración el puente se abrió solo para peatones, y un día después para vehículos.

• El puente más largo del mundo y de la historia.

Contexto Historico.

• La sociedad se estaba reponiendo de una devastadora Gran Guerra Mundial en ese entonces.

• Estados Unidos estaba saliendo de la era de la prohibición, ya que en diciembre de 1933 se aprobó la 21ª Enmienda a la Constitución, que revocó la prohibición de la venta y el consumo de alcohol.

Contexto Social.

• La construcción del puente simbolizó la fe en el futuro de la ciudad de San Francisco y en los Estados Unidos en general.

• El Puente Golden Gate fue construido durante un momento de importantes cambios sociales en Estados Unidos.

• El movimiento por los derechos civiles estaba ganando impulso

Contexto Social.

Info

Es por ello que para poder lograr la construcción del puente se opto por un financiamiento publico y privado, contemplando su construcción un costo de 35 millones de dolares .

En el año de 1930, estados unidos estaba pasando por la peor crisis economica de su historia, estamos hablando de "La Gran Depresión" y es por ello dudaban mucho en realizar el puente, ya que de cierta manera, no tenian recursos para poder financiarlo.

Contexto Economico.

Info

Info

Con el fin de que esta crsis no afectara tanto al comercio local de San Francisco optaron por crear dicho puente que crusaria la bahia entre San Francisco y el condado de Marin, así ambos estados pudieran verse beneficiados para poder desarrollarse y así poder reactivar su economia.

Contexto Economico.

Info

Este al ser un proyecto ambicioso existio un gran debate politico, en el cual discutian como financiar el puente y así también existieron debates entre el impacto ambiental y conomico local que podría llegar a crear la creación de este puente.

Contexto Politico.

• Estudios Topograficos.
• Levantamientos Hidrograficos.
• Levantamientos Geodesicos Fotometría
• Cartografía

Para que pudieran realizar esta magna obra, fue necesario emplear diversas tecnicas que inlcuso hoy en día seguimos usando, así como también herramientas que van de la mano con la topogrfia.Para crear este puente emplearon lo siguiente.

Topografía.

El puente Golden Gate se encuentra en el extremo norte de la peninsula de San Francisco, en un estrecho canal que separa la bahia de San Francisco del Oceano Pacifico.Este puente crusa el estrecho en una longitud de 2,7 kilometros y se eleva a una altura maxima de 227 metros sobre el nivel del agua en su punto más alto.

Topografía.

A grandes rasgos, los estudios realizados se dividieron en 3 grandes areas de interes:

• Estudios de Geologia Local
• Estudios Geotécnicos y sísmicos
• Analisís de Estabilidad de Terreno

El Puente Golden Gate se encuentra en la Bahía de San Francisco, California, y debido a su ubicación se sabe que su geología es bastante compleja, además de que esta zona es conocida por su alta actividad sísmica debido a la falla de San Andrés, San Gregorio y Hayward

Geologia y Geotécnia

“La geología de las cordilleras costeras del norte de California"

Lawson descubrió que la zona estaba compuesta principalmente de rocas sedimentarias y volcánicas. También la presencia de fallas geológicas en la zona, incluyendo la Falla de San Andrés y la Falla de Hayward. En cuanto a los aspectos geotécnicos, el estudio de Lawson analizó la capacidad del suelo para soportar cargas y resistir la erosión

1. Estudio geológico y geotécnico de la bahía de San Francisco y de la zona del estrecho (Dr. Andrew C. Lawson, 1915)

Estudios de Geologia Local

“Servicio Geológico y Geográfico de los Territorios, boletín N° 77"

Descubrió que la formación geológica principal era el Grupo Franciscan, el cual es conocido por ser una zona de subducción, donde una placa tectónica se desliza debajo de otra, creando un ambiente de alta presión y temperatura que transforma las rocas originales en nuevas rocas metamórficas. Además, Branner realizó mediciones geofísicas para determinar la profundidad y la composición del lecho marino en la zona del estrecho de Golden Gate

II. Estudio Geológico y Geofísico de la zona del estrecho (Dr. JC, Branner, 1921)

Estudios de Geologia Local

Realizó un estudio geotécnico y de cimentación del lecho marino y la roca subyacente en 1921. Este estudio fue crucial para determinar la ubicación de las torres y los anclajes del puente, así como para seleccionar el tipo de cimentación y los materiales de construcción adecuados. Strauss descubrió la composición del lecho marino y la roca subyacente utilizando una variedad de técnicas geotécnicas, incluyendo sondeos, perforaciones y pruebas de carga.

1. Estudio geotécnico y de cimentación del lecho marino y la roca subyacente (Joseph Strauss, 1921)

Estudios Geotécnicos y Sísmicos

En cuanto a los estudios de perforación, se realizaron 3:

• Pruebas de perforación de núcleo: Se utilizaron equipos de perforación especiales como lo fue la broca “corona de diamantes” para extraer núcleos cilíndricos de las capas de roca y suelo a diferentes profundidades.

• Pruebas de perforación para pruebas de suelo: En esta prueba se utilizaron perforadoras mecánicas de gran capacidad, específicamente se realizo la perforación mediante la inserción de una barrena en el suelo

• Pruebas de perforación para prueba de roca: Estas pruebas se realizaron para determinar la calidad de la roca y su capacidad para soportar el peso del puente. Tambien se utiizó una broca “Corona de diamantes”

Estudios Geotécnicos y Sísmicos

En cuanto a los estudios para medir la capacidad de carga se realizaron pruebas antes de la construcción del puente, como parte de la evaluación de la viabilidad del proyecto y para garantizar que la estructura fuera segura y estable. Las pruebas de carga consistieron en aplicar una carga controlada a través de placas de acero colocadas en la parte superior de los pilares, y medir la cantidad de deformación que experimentó el suelo o la roca subyacente en respuesta a esa carga.

Estudios Geotécnicos y Sísmicos

Para el estudio de los eventos sísmicos primeramente se realizaron pruebas de vibración para medir las características del suelo y la respuesta dinámica de la estructura ante diferentes frecuencias y amplitudes de vibración. Estas pruebas se llevaron a cabo utilizando equipos especializados, como martillos de impacto, vibradores sísmicos y sensores de aceleración.

II. Estudio de los terremotos en la región y de la capacidad sísmica del suelo (Charles Derleth Jr. 1924)

Estudios Geotécnicos y Sísmicos

Los datos obtenidos de las pruebas de vibración se utilizaron para desarrollar modelos numéricos que simularan la respuesta dinámica de la estructura ante movimientos sísmicos. Los modelos numéricos también se utilizaron para diseñar el sistema de amortiguadores que se instaló en la estructura para reducir las fuerzas sísmicas. Además, los modelos numéricos también permitieron a los ingenieros simular diferentes estrategias de mantenimiento y reparación del puente

Estudios Geotécnicos y Sísmicos

En general, los estudios geológicos realizados en la zona durante la construcción del puente indican que los estratos predominantes son horizontales. Sin embargo, es importante destacar que se pueden encontrar algunas áreas con estratos ligeramente inclinados debido a la actividad tectónica, la erosión o el plegamiento de las capas de roca a lo largo del tiempo A partir de estos datos, se realizó un análisis de estabilidad del terreno utilizando modelos computacionales avanzados para evaluar el riesgo de deslizamientos y hundimientos en la zona del puente, en donde se tuvieron en cuenta factores como la presión del agua subterránea, la capacidad de soporte del suelo y las fuerzas sísmicas posibles.

Analisís de Estabilidad de Terreno

Para reducir cualquier riesgo de deslizamiento o hundimiento, se tomaron medidas adicionales durante la construcción del puente. Por ejemplo, se construyeron muros de contención y se llevó a cabo la excavación cuidadosa de material adicional para garantizar una base sólida para los pilares. Además, se instalaron sensores de monitoreo geotécnico en la zona del puente para supervisar continuamente la estabilidad del terreno y detectar cualquier cambio en las condiciones que pudiera indicar un posible deslizamiento o hundimiento

Analisís de Estabilidad de Terreno

Por la ubicación era todo un reto lograr la construcción de este puente, principalmente por las hidrograficas de la zona. Ya que si se construia con la idea primeriza, esta iba a estar sometida a grandes fuerzas y lo cual era un proyecto mas costoso de sustentar.

El Golden Gate fue tan difícil de construir porque la ubicación del puente planteaba varias dificultades. Por un lado, el equipo de construcción tendría que lidiar con el viento, la niebla y el movimiento de las mareas de la bahía.

HIDROLOGÍA

Estrecho Golden Gate: El puente Golden Gate se extiende sobre el estrecho Golden Gate, que es la entrada al sistema de la bahía de San Francisco desde el océano Pacífico. Es un canal estrecho y profundo que conecta la bahía de San Francisco con el océano. El estrecho Golden Gate es conocido por sus fuertes corrientes de marea y sus condiciones de navegación desafiantes.

La hidrología del puente Golden Gate está relacionada con el estrecho Golden Gate y la bahía de San Francisco.

HIDROLOGÍA

Bahía de San Francisco: El puente Golden Gate cruza la bahía de San Francisco, una extensa bahía de aguas saladas. La bahía de San Francisco tiene una gran influencia de las mareas y experimenta mareas altas y bajas significativas. Además, la bahía recibe flujos de agua dulce de varios ríos, incluidos el río Sacramento y el río San Joaquín, lo que afecta su salinidad y régimen de flujo..

HIDROLOGÍA

La mayor parte de la cuenca hidrológica presenta una batimetría somera con profundidad promedio de 6 m. Las mayores profundidades (113 m) se localizan en la entrada de la bahía, en toda la región del estrecho que separa la península de San Francisco de la península de Marín, justo debajo de donde se encuentra el puente Golden Gate.La reducida boca del estuario genera intensas, corrientes de marea (2.5 ms -1 ) que dragan y a su vez transportan sedimento hacia el exterior, formando uno de los canales naturales más profundos en el mundo

HIDROLOGÍA

Corrientes de marea: El estrecho Golden Gate es conocido por sus corrientes de marea fuertes y cambiantes. Las corrientes de marea en el área pueden alcanzar velocidades de hasta 8 nudos (alrededor de 15 kilómetros por hora) y cambiar de dirección en cada marea. Estas corrientes pueden presentar desafíos para la navegación y la ingeniería del puente.

Corrientes de marea: El desplazamiento vertical constituye la marea, el desplazamiento horizontal, mucho más importante, es la corriente de la marea, que afecta a toda la profundidad del agua.

HIDROLOGÍA

El Golden Gate está a menudo envuelto en la niebla debido al clima de esa ciudad. Durante el verano, el calor en el Valle Central de California hace que el aire aquí ascienda.

efecto de la niebla: La bahía de San Francisco y el estrecho Golden Gate son probables a la formación de niebla, especialmente en el verano. La niebla puede afectar la visibilidad en el área y ha sido un desafío para la navegación y la seguridad del puente.

HIDROLOGÍA

efectos de la niebla al golden gate

HIDROLOGÍA

El viento predominante a lo largo de la costa de California es del noroeste debido a la ubicación normal de North Pacific High , una gran área de alta presión atmosférica

1951 la bahía de San Francisco fue azotada por vientos de 111 km/h lo que obligó a cerrar el puente durante el día, esto reveló inestabilidades y un balanceo excesivo.

HIDROLOGÍA

Es más fuerte durante el verano del hemisferio norte y se desplaza hacia el ecuador durante el invierno, cuando las Aleutianas Bajas se vuelven más activas. Es responsable de los veranos y otoños típicamente secos de California y de los inviernos y primaveras típicamente húmedos.||

El Alto del Pacífico Norte es un anticiclón subtropical semipermanente ubicado en la parte noreste del Océano Pacífico , al noreste de Hawái y al oeste de California .

HIDROLOGÍA

El Golden Gate no sucumbió al mismo destino que el Tacoma Narrows, lo que hicieron fue reforzar el Golden Gate con el tiempo añadiendo acero a las cerchas.

El puente terminó de construirse 3 años después del Golden Gate, pero antes de su inauguración, los obreros notaron algo inusual: la calzada se movía y doblaba, incluso con viento suave.El día del derrumbe, el viento, de algún modo, provocó la torsión del puente, formando remolinos por encima y por debajo de la calzada. Estos pequeños remolinos se amplificaban cada vez que el puente se retorcía.

puente tacoma narrows

HIDROLOGÍA

El efecto del agua salada podría causar corrosión y con el tiempo oxidación del acero de refuerzo. Así que, en un proceso de 4 años se cambió toda la plataforma del puente, en vez del concreto armado se cambió por paneles de acero que eran más resistentes al efecto del agua salada.

medidas y mantenimiento ante efectos hidrológicos

HIDROLOGÍA

En 2019, por parte del proyecto de renovación, muchas barras del puente se modernizaron con materiales más flexibles, consiguiendo así un estructura más aerodinámica. Hoy en día puede resistir vientos de hasta 160 km/h.

medidas y mantenimiento ante efectos hidrológicos

HIDROLOGÍA

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tecnología innovadora usada en el golden gate

HIDROLOGÍA

El Puente Golden Gate es un puente en suspensión, en general estos puentes se cosntruyen elevando dos torres a los dos extremos (costas del lugar) y se suspenden a lo largo de un cable, el cual tomará la forma de una parábola.

El diseño del puente tenía que responder a dos grandes problemáticas, sin descuidar su rentabilidad: Permitir el paso a los barcos. Diseño ideal para que los cables soportan el peso del puente, que descansaría en él.

"PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO"

• La medida del ancho de la carretera fue de 27 metros, esta fue proyectada a futuro para que pudiera responder a las necesidades de la época, y a futuros donde el tránsito vehicular fuera masivo.
• Un diseño en suspensión fue elegido para el lugar, teniendo una distancia entre las costas del Golden Gate de 2.7 km.

"PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO"

”Torre de perforación” La torre de perforación se utiliza para realizar perforaciones de entre 800 y 6000 metros de profundidad, usualmente en el subsuelo, sin embargo en este caso se perforó la armadura de metal para poder realizar el remachado de cada elemento de metal utilizado en la armadura. La broca de perforación o trépano empujada por el peso de la sarta y las bridas sobre ella realizan presión. Se hace girar el trépano, ya sea mediante el giro de la sarta de perforación o mediante un motor de fondo o ambos a la vez.

"Maquinaria utilizada"

• La bomba fue utilizada para expulsar el agua de las cubiertas de las cimentaciones, con las cuales a través de muros de pantalla, se delimitaron el lugar de las cimentaciones

• La pluma o la grúa, fue utilizado para elevar las secciones de materiales previamente prefabricadas, las cuales fueron llevadas a través de barcos al lugar de aplicación, para su construcción se utilizaron hasta 3 grúas a la vez en cada sección.

"Maquinaria utilizada"

• Un camión semipesado (ligero), con el cual se realizaba el proceso de transporte de tierras, o agregados pétreos de un punto a otro, en la época se conocía de un camión muy utilizado elaborado por el fabricante Gottlieb Daimler el cual era un camión de combustión interna de 2 cilindros y capacidad de carga de 1500 kilos.
• Si bien este modelo no es el de la imagen es correcto afirmar que las características no mejoraron mucho, la información antes dada es para ilustrar la maquinaria de la época.

"Maquinaria utilizada"

• La estructura es de metal debido a que se ajusta directamente al pabellón de concreto debido a la fragilidad del mismo, es por ello que se construyó un armazón de acero.
• El método de fijación a la estructura de acero fue la que se muestra en la presentación, de esta manera el concreto se protege no solo de la tensión generada por los cables, si no de las malas condiciones climáticas presentes.

"Detalles de la cubierta"

Dinamitado del lecho rocoso: los buzos colocaron cargas de dinamita y retiraron material suelto hasta el lecho de roca con mangueras de alta presión. Posteriormente descendieron para guiar el posicionamiento de las formas y los embudos utilizados para colocar el concreto para la barrera de las bases, utilizando madera, para posteriormente expulsar el agua y rellenar de concreto.

"CIMENTACIONES"

Dentro del proceso de excavación, se utilizaron máquinas pequeñas, ya que debido al tipo de cimentación las máquinas de gran tamaño no podían entrar. Además se puede decir que toda la obra de excavación se realizó a mano. Se generó un muro de defensa a partir del muro pantalla para proteger contra olas.

"CIMENTACIONES"

Cada torre principal del Puente Golden Gate tiene una cimentación que se compone de dos pilotos principales, llamados pilotos de torre, que se extienden hacia el lecho marino. Los pilotes de torre tienen un diámetro de aproximadamente 2,4 metros y están formados por una serie de secciones de acero remachadas en el lugar,

"CIMENTACIONES"

Cada torre de anclaje cuenta con dos pilotos principales que se extienden desde el fondo marino hasta la superficie del agua. Los pilotes de las torres de anclaje tienen un diámetro de 1,8 metros y se cimentaron en zapatas de hormigón armado que se extienden a lo largo del fondo de la bahía. Las zapatas de las torres de anclaje tienen una longitud de 90 metros, una anchura de 22,9 metros y una profundidad de 4,3 metros. Se construyeron con una combinación de encofrados, estructuras metálicas y equipos de buceo para garantizar la estabilidad de las torres de anclaje.

"CIMENTACIONES"

El cable que sostendría el puente en sí, fue armado por pequeñas hebras de acero, las cuales fueron tensadas, por lo que tuvieron que montar este sistema simultáneamente Y por igual en dos direcciones para cada torre de este modo el Golden Gate se convirtió en un puente donde se utilizaron 250 pares de cables verticales que colgaron toda la cubierta del puente al cable principal, luego de la construcción de las estructuras de acero.

"PROCESO DE TENSADO"

El cable principal no es solo un cable sólido el cable principal de hecho está formado por 27,000 hilos más pequeños y 129 mil kilómetros de longitud de cable de acero si utilizaron para su fabricación para iniciar el tendido de estos cables los trabajadores construyeron primero un puente pasarela para ellos al principio los trabajadores colocaron un cable de soporte los cables principales hacían su recorrido a través de estas ruedas giratorias además estos pequeños cables Se pasaban por la torre a través de la silla de cables uno a uno para luego ser sujetados por los obreros después los obreros presionaron los cables con una prensa hidráulica simultáneamente enrollaban los cables con alambre de acero galvanizado explicando uente al cable principal, luego de la construcción de las estructuras de acero.

"PROCESO DE TENSADO"

La estructura metálica sufriría dilatación ante el clima que se encuentre en la región, tanto el armazón metálico como para el concreto. Cada 50 pies se colocaron dientes de expansión para la contracción o expansión del concreto y el acero de refuerzo de la plancha, así como garras de expansión divididos en 7 secciones del puente, la cual reprime la dilatación de la armadura completa.

Soluciones aplicadas

"PROBLEMATICAS IN SITU"

Mediante la presente exposición acerca del puente “Golden gate” se pueden conocer las diferentes características tanto en su etapa de construcción, como en su historia política, desde su concepción hasta la fecha. Los contratiempos y la etapa constructiva fueron expuesta de una manera formal, con el apoyo de la plataforma genially, con la cual esperamos que todo aquel que la observe, comprenda cada una de las partes aquí expuestas. El hecho logrado, además expuso, que las grandes obras son posibles con una gran determinación, un proceso correcto, y el uso de la maquinaria adecuada. El Golden Gate es un símbolo y emblema de San Francisco, ha marcado un estándar como una mega construcción, como una megaestructura y como un puente con un significado importante para la población americana.

"CONCLUSIÓN"

Golden Gate official page. (n.d.). EE.UU Brige Official, 1, 1. https://www.goldengate.org/assets/1/6/loomis_dissertation_1958.pdf Golden Gate research. (n.d.). E.U, 1(1). https://www.sabuco.com/patrimonio/Golden%20Gate.pdf Lagereek, C. (n.d.). La ingeniería y los útiles de perforación para dinamitar la industria. 123RF. https://es.123rf.com/photo_30799257_la-ingenier%C3%ADa-y-los-%C3%BAtiles-de-perforaci%C3%B3n-para-dinamitar-la-industria.html Lesics Española. (2022, September 21). El Puente Golden Gate | Haciendo Ingeniería en su Máximo Esplendo [Video]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=P4l6KqHw-FI Silva, O. J. (2022). LA IMPORTANCIA DEL VIBRADO EN EL CONCRETO. 360 EN CONCRETO. https://360enconcreto.com/blog/detalle/importancia-del-vibrado-en-el-concreto/ Unknown. (n.d.). Golden Gate. http://ingenieriaporelmundo.blogspot.com/2014/10/golden-gate.html .

"REFERENCIAS UTILIZADAS"