Puentes

Puente

Clasificacin de los puentes

Los puentes se pueden clasificar:

Segn las estructura

Puentes fijos: Puentes mviles: Puentes de viga. Puentes basculantes.Puentes de arco. Puentes giratorios.Puentes de armadura. Puentes deslizantes.Puentes en cantilver. Puentes de elevacin vertical.Puentes sustentados por cables. Puentes transbordadores. Puentes de pontones.

Segn los materiales

Puentes de cuerdas de liana.Puentes de madera.Puentes de mampostera.Puentes metlicos.Puentes de hormign armado.Puentes de hormign pretensado.

Puentes Fijos:

Puentes de viga:

Consisten en varios de estos rganos, que, colocados paralelamente unos a otros con separaciones de 1,2 a 1,5 m, salvan la distancia entre estribos o pilas y soportan el tablero. Cuando son ferroviarios, disponen de vigas de madera o acero y sus pisos pueden ser abiertos o estar cubiertos con balasto o placas de hormign armado. Los destinados a servir el trfico de vehculos son de acero, hormign armado o pretensado o madera. Las vigas metlicas pueden ser de seccin en "I" o de ala ancha; los caballetes de madera forman vanos con vigas o largueros que descansan en pilas de pilotes del mismo material o en pilotes jabalconados.

Puentes continuos. Pueden ser de viga de celosa, de vigas de acero de alma llena, de vigas o viguetas de hormign armado o de vigas o viguetas de hormign pretensado. Los puentes continuos de viga de celosa suelen ser de dos o tres tramos, pero los de viga armada pueden salvar ininterrumpidamente muchos tramos. Los refuerzos contra la carga de las vigas continuas de hormign armado deben colocarse cerca de la parte superior de las mismas, en el rea situada sobre los soportes, pues all es donde se producen los esfuerzos citados. Las vigas y viguetas de los puentes continuos de hormign pretensado tienen seccin en"I" o tubular.

Puentes de arcos:

Cuentan entre los ms atractivos logros de la ingeniera. Se construyen de acero, de hormign armado o pretensado y, a veces, de madera. Hasta poco antes de iniciarse el siglo XX fue utilizada la piedra labrada. Esta clase de puentes pueden ser de tmpano de celosa diagonal, cuya rigidez queda asegurada por miembros diagonales colocados entre el cuerpo del arco (intrads) y el tablero; arco de celosa vertical; o arco de arcadas macizas o de viga de alma llena. En estos ltimos tipos, la rigidez de las nervaduras aseguran la del arco.

Puentes de armaduras:Puentes de armadura rgidaCombinan las planchas y estribos de los puentes de placas con las vigas y estribos de los de viga; esta combinacin forma unidades sencillas sin articulaciones de unin entre las piezas. Se construyen de hormign armado o pretensado o de armaduras de acero rodeadas de hormign. De origen muy reciente, resultan sumamente tiles para separar en niveles los cruces de carreteras y ferrocarriles. En estos cruces suele ser conveniente que la diferencia de niveles sea mnima y los puentes de la clase que nos ocupa son susceptibles de recibir menor altura en un mismo tramo que los otros tipos.

Puentes de armadura sencillaLas armaduras de los puentes modernos adoptan muy variadas formas. Las armaduras Pratt y Warren, de paso superior o inferior, son las ms utilizadas en puentes de acero de tramos cortos. La Howe slo se emplea en puentes de madera; sus miembros verticales, construidos con barras de acero, estn en tensin, al igual que el cordn inferior, que es de madera.

Puentes cantilverTienen especial aplicacin en tramos muy largos. Reciben su nombre de los brazos voladizos (cantilver) que se proyectan desde las pilas. Los brazos voladizos tambin pueden proyectarse hacia las orillas para sustentar los extremos de dos tramos suspendidos. Es posible realizar combinaciones variadas como las que incorpora el puente del Forth, ya que pueden utilizarse todos los sistemas de armaduras a excepcin de la Howe. El principio del puente cantilver puede aplicarse fcilmente a los puentes de armadura de acero y tablero superior. Existen viaductos de hormign armado o de vigas armadas metlicas en cantilver.El puente de Firth of Forth construido por John Fowler y Benjamn Baker entre los aos 1881 y 1890 sobre el estuario del Forth cerca de Edimburgo inicia la estirpe de puentes complejos con ms de un vano principal.Sus dimensiones dan idea del esfuerzo titnico que fue necesario desplegar para llevarlo a cabo.Longitud (L.) total.....................2528,62 mVanos principales......................521,21 mLongitud del voladizo .................207,26 mGlibo .......................................45,72 mL. vigas centrales apoyadas ..... 106,68 m

Puentes sustentados por cables:Colgantes De aspecto armonioso y extensa aplicacin, salvan los ms amplios tramos de todo el mundo; el de la Golden Gate, entrada a la baha de San Francisco (California), tiene 1281 m de longitud. Los principales elementos de estos puentes son sus cables, suspendidos de torres y anclados por sus extremos a los pilares de sujecin. Tales cables, compuestos generalmente por miles de alambres paralelos de acero galvanizado, de 5 mm de dimetro (generalmente), agrupados para formar una seccin circular, llevan un arrollamiento en espiral de alambre que mantiene su forma cilndrica al tiempo que los impermeabiliza. Cada uno de los cuatro cables que sustentan el puente de George Washintong (con un tramo de 1000 m sobre el ro Hudson) tiene 76 cm de dimetro y 26000 hilos. Los puentes de tramos relativamente cortos emplean cables de alambre retorcido corriente; tambin se utilizan cadenas de barra de ojal.

AtirantadosArmaduras de refuerzo y cables arriostrados (atirantados) o reforzados ayudan a soportar la flexin local creada por las grandes cargas que atraviesan el puente. Las torres se construyen de secciones metlicas formadas a veces por gruesas planchas que les confieren apariencia de gran solidez. Los elementos fundamentales de la estructura resistente del puente atirantado son los tirantes, que son cables rectos que atirantan el tablero, proporcionndoles una serie de apoyos intermedios ms o menos rgidos.Pero no slo ellos forman la estructura resistente bsica del puente atirantado; son necesarias las torres para elevar el anclaje fijo de los tirantes, de forma que introduzcan fuerzas verticales en el tablero para crear los pseudo-apoyos; tambin el tablero interviene en el esquema resistente, porque los tirantes, al ser inclinados, introducen fuerzas horizontales que se deben equilibrar a travs de l. Por todo ello, los tres elementos, tirantes, tablero y torres, constituyen la estructura resistente bsica del puente atirantado.

Puentes de pontonesLos puentes flotantes se apoyan sobre flotadores y por ello no tienen el arraigo en la tierra que toda obra fija debe tener. Los flotadores pueden ser ms o menos grandes para reducir su movilidad y se puede conseguir que sus movimientos sean incluso menores que los de algunos puentes fijos, pero ello no elimina ese carcter de elemento flotante sometido a los movimientos del agua; hay siempre un movimiento relativo entre el puente y los apoyos fijos de las orillas.Los puentes flotantes consisten bsicamente en un tablero apoyado sobre una serie de elementos flotantes que sirven para mantenerlo en una situacin ms o menos fija. Se han utilizado muchos tipos de elementos flotantes: barriles, odres, barcas, y pontones cerrados de diferentes materiales.La mayora de los puentes flotantes que se hicieron hasta el s. XIX se apoyaban en barcas fijas, anlogas a las mviles, ancladas al lecho del ro. Muchos de ellos, al estar situados en ros navegables o en ras, deban permitir el paso de los barcos, y por ello tenan un tramo mvil.

Puentes MvilesPuentes basculantesLos puentes basculantes son los que giran alrededor de un eje horizontal situado en una lnea de apoyos; se incluyen por tanto en ellos los levadizos y los basculantes segn la clasificacin de Gauthey.Son los ms clsicos de los mviles y los que ms se utilizan actualmente. Son tambin los primeros, porque los famosos puentes levadizos medievales eran de este tipo.Los puentes levadizos iniciales de madera consistan en un tablero simplemente apoyado a puente cerrado, y atirantado durante el movimiento. Eran siempre de una hoja, porque giraban sobre un apoyo y se elevaban tirando del otro. Los tirantes, formados por cadenas o cuerdas, se recogan con un cabrestante manual, y ello haca girar el tablero sobre uno de sus apoyos, mediante una rtula. Tambin se utilizaron puentes levadizos de dos hojas, con el vano mvil dividido en dos semivanos que se levantaban desde sus extremos.

Puentes giratoriosEn los puentes giratorios de eje vertical caben, igual que en los basculantes, dos posibilidades de apertura: o bien girar dos vanos simtricos sobre una pila situada en el centro del canal de navegacin, aunque en algn caso excepcional puede estar situada en un borde; o bien girar dos semivanos con sus compensaciones, sobre dos pilas situadas en los bordes del canal. El clsico puente giratorio es el primero, con una fisonoma muy caracterstica, anloga en casi todos los construidos; es una viga triangulada con tablero inferior, canto variable muy acusado, mximo en el apoyo central y mnimo en los extremos, y una pila gruesa en el centro que aloja la maquinaria de giro.La solucin de dos semivanos compensados que giran sobre las pilas laterales se ha utilizado en raras ocasiones, si bien los de mayor luz son de esta forma.

Puentes de elevacin verticalLos puentes de desplazamiento vertical son tableros simplemente apoyados, cuyos apoyos se pueden mover verticalmente para elevarlos a la cota que requiere el glibo de navegacin.Normalmente se elevan tirando de sus cuatro esquinas, y por ello requieren dos o cuatro torres, en las que se aloja la maquinaria de elevacin y los contrapesos necesarios para equilibrarlos durante la maniobra de desplazamiento vertical. En algn puente de pequea luz se han evitado las torres y los contrapesos, accionndolo mediante gatos hidrulicos situados bajo el tablero, y por ello, a puente cerrado nada evidencia su condicin de mvil.

Puente transbordadorLos puentes transbordadores han estado y estarn siempre unidos al nombre del ingeniero francs Ferdinand Arnodin, porque fue el primero que patent la idea, e intervino en la mayora de los que se han construido. El puente transbordador es una forma diferente al mvil de resolver el conflicto que plantean dos corrientes de trfico incompatibles: un trfico de vehculos entre dos orillas situadas a poca altura sobre el agua, y un trfico de barcos en el ro o ra a salvar, que requiere un glibo de navegacin de gran altura. La solucin que se ha utilizado normalmente para resolver este problema es el puente mvil de cualquiera de los tipos ya estudiados, pero si la luz es muy grande esta solucin puede resultar difcil o imposible de hacer, y por ello surgieron los transbordadores. El transbordador consiste en una viga fija, situada a la altura requerida por el glibo, de la que se cuelga una plataforma mvil, generalmente mediante cables, que transporta los vehculos de una orilla a la opuesta; con esta solucin se puede llegar a luces anlogas a los puentes colgantes porque no se plantean problemas en la estructura fija, diferentes a los de los puentes normales.

PuentesSegn los materialesPuentes de liana o cuerdas

Estos puentes son los antecesores de los puentes sustentados por cables (colgantes y atirantados) actuales.Este tipo de puentes se denomina pasarela.Los cables se fabricaban de lianas, enredaderas, cuero, bamb, mimbre y materiales similares. Las cuerdas estn agrupadas y torcidas en espiral para formar una unidad resistente

puentes de maderaLos puentes de madera son ms fciles y ms rpidos de construir que los de piedra, y han resultado siempre ms econmicos; por ello, los primeros que construy el hombre fueron de madera, y a lo largo de la Historia se han construido innumerables puentes de este material, muchos ms que de piedra.Los puentes de madera han planteado siempre problemas de durabilidad y por ello se han considerado siempre de una categora inferior que los de piedra; generalmente se les ha dado carcter de obra provisional; se aspiraba a sustituirlos por uno de piedra en cuanto hubiera dinero para ello.

Puente de mamposteraLas estructuras de piedra que sirven para salvar luces de cierta importancia, derivan del arco formado por dovelas yuxtapuestas; son las bvedas y las cpulas. Por ello los puentes de piedra, que deben salvar los ros, utilizan siempre bveda como estructura resistente.Los puentes de piedra estn formados por bvedas cilndricas, anlogas al medio can romnico, aunque en ellas predomina la dimensin longitudinal sobre la transversal, y por ello el efecto bveda es mnimo; se comportan bsicamente como arcos lineales. La construccin de los puentes de piedra es bastante simple, y en trminos generales no plantea problemas distintos a los de cualquier obra coetnea de l; solamente la cimentacin plantea problemas singulares, pero su dificultad es debida al ro, no a su estructura.

Puentes de metalesEl empleo del hierro signific una transformacin radical en la construccin en general, y en los puentes en particular; sus posibilidades eran mucho mayores que las de los materiales conocidos hasta entonces, y por ello se produjo un desarrollo muy rpido de las estructuras metlicas, que pronto superaron en dimensiones a todas las construidas anteriormente. Hay diferencia considerable de caractersticas y de calidad entre los aceros actuales, y el hierro fundido que se utiliz en un principio.

Puentes de hierro forjadoEl hierro forjado es un hierro tratado a base de golpeo para aumentar su resistencia y mejorar su regularidad. Actualmente se laminan en caliente fabricando chapas y perfiles metlicos, elementos que han conformado en gran medida las estructuras metlicas.

Puentes de fundicinLos primeros puentes metlicos se hicieron de hierro fundido; la mayora tienen estructuras poco claras, heredadas de los de piedra y de madera.

Puentes de aceroA finales del s. XIX, cien aos despus de la iniciacin de los puentes metlicos, se empez a utilizar el acero para construir puentes.Conseguir que los materiales de construccin sean dctiles y no frgiles, es uno de los logros importantes de su tecnologa.

Puentes de hormign armadoEl hormign armado es una colaboracin del acero y el hormign, adecuado especialmente para resistir esfuerzos de flexin. El hormign es muy adecuado para resistir compresiones y el acero en barras para resistir tracciones.

Se imponen dos soluciones clsicas: los de vigas de alma llena, que podan ser vigas en T unidas por la losa superior, o vigas de cajn para las luces mayores; y los arcos, solucin idnea para el hormign, que es un material adecuado para resistir compresiones.Con hormign armado se llegaron a hacer puentes viga de gran luz; el mayor es el de Ivry sobre el Sena, una pasarela triangulada de 134,5 m de luz, construida en 1930.

Puentes de hormign pretensado

Freyssinet, adems de contribuir al desarrollo del hormign armado, fue el iniciador del hormign pretensado porque, gracias a su extraordinario esfuerzo personal, consigui desarrollar una nueva tcnica casi desde cero, hasta hacerla aplicable en cualquier obra donde fuera adecuada.El hormign pretensado se puede considerar un nuevo material; su diferencia con el hormign armado es que en ste la armadura es pasiva, es decir, entra en carga cuando las acciones exteriores actan sobre la estructura; en el pretensado, en cambio, la armadura es activa, es decir se tesar previamente a la actuacin de las cargas que va a recibir la estructura (peso propio, carga muerta y cargas de trfico), comprimiendo el hormign, de forma que nunca tenga tracciones o que stas tengan un valor reducido. La estructura se pone en tensin previamente a la actuacin de las cargas que van a gravitar sobre ella, y de ah su nombre de hormign pretensado. En definitiva, es adelantarse a las acciones que van a actuar sobre la estructura con unas contra-acciones que es el momento en que se tesan las armaduras; se pueden tesar antes de hormigonar la pieza, es decir, pretensarlas, o se les puede dar carga despus de hormigonada la pieza, es decir, postensarlas.Con el hormign pretensado se evita la fisuracin que se produce en el hormign armado y por ello, se pueden utilizar aceros de mayor resistencia, inadmisibles en el hormign armado porque se producira una fisuracin excesiva.

Muchas graciasViaducto de Millau. Francia