historia Puentes Metálicos

7/31/2019 historia Puentes Metlicos

1/11

Puentes Metlicos - HistoriaRESUMENEl nacimiento de un conjunto estructural segn Eduardo Torroja es el resultado deun proceso creador en el que se funden muchos conocimientos y dones. Requiereconocer la personalidad de cada material y los fenmenostensionales queimponen las diferentes formas. La construccin en hierro y en acero se ha

desarrollado en forma impresionante en escasamente un poco ms de doscientosaos. Para entender todo su potencial quizs no hay nada mejor que hacer unrecorrido histrico por las obras de quienes nos precedieron y de aquellos queenriquecen hoy en da con sus creaciones nuestras vidas. Ese es el propsito delpresente trabajo; primero se describe el desarrollo de la construccin metlica enel mundo y luego su aplicacin en Colombia.Cada material tiene una personalidad especfica distinta, y cada formaimpone un diferente fenmeno tensional. La solucin natural de un problema

arte sin artificio ptima frente al conjunto de impuestos previos que laoriginaron, impresiona con su mensaje, satisfaciendo, al mismo tiempo, lasexigencias del tcnico y del artista.El nacimiento de un conjunto estructural, resultado de un proceso creador,fusin de tcnica con arte, de ingenio con estudio, de imaginacin consensibilidad, escapa del puro dominio de la lgica para entrar en las secretasfronteras de la inspiracin.

Antes y por encima de todo clculo est la idea, moldeadora del material enforma resistente, para cumplir su misin.Eduardo Torroja1.1 - DESARROLLO DE LAS ESTRUCTURAS METALICAS EN EL MUNDOLas primeras aplicaciones del hierro en estructuras tuvieron lugar al presentarse larevolucin industrial, que impuso a los materiales exigencias de resistencia sinprecedente en la construccin de puentes, de grandes terminales ferroviarias, deedificaciones industriales y de sitios de reunin pblica. Esto condujo al desarrollode procesos siderrgicos que permitieron producirlo econmicamente.PUENTESSegn el recuento hecho por Billington (Ref.1), el smbolo ms duradero de laaplicacin estructural del hierro en el siglo XVIII es el llamado Puente de Hierro,Iron Bridge, Fig. 1, construido en 1779 por Abraham Darby III de piezas de hierrocolado y una luz de 30 m.

Figura 1 - Iron Bridge (30 m, Darby III, 1779, Ref. 2)

En 1796 se dio al servicio el puente de Sunderland, diseado por R. Burdon, conuna luz de 72 m, y por la misma poca el de Southwark, diseado por JohnRennie, con una luz central de 73 m. En 1810 Thomas Telford desarroll un nuevotipo de puente, en arco de hierro colado de 46 m de luz, sobre el Bonar, cuyaforma aprovechaba ptimamente las propiedades del nuevo material. De estospuentes sobrevive el de Craigelachie, Fig. 2, de igual luz, construido en 1814.

Aunque estos puentes no eran los de mayor luz, lo que separa a Telford de losdems es su preocupacin por la esttica, logrando arcos de hierro visualmente


2/11

ms atractivos que los de sus contemporneos y adems tcnicamentesuperiores.

Figura 2 - Puente de Craigelachie (46 m, Telford, 1814, Ref. 1)

El ms impresionante de los puentes de Telford es el puente colgante sobre losestrechos de Menai , Fig. 3, construido entre 1818 y 1826, con una luz de 177 m.En su diseo Telford pas del hierro colado al forjado, por su mayor capacidadpara absorber los esfuerzos de tensin.

Figura 3 - Puente de Menai (177 m, Telford, 1826, Ref. 2)El auge de los ferrocarriles aceler enormemente el ritmo de industrializacin y

urbanizacin en los 25 aos siguientes a la terminacin del puente de Menai.Dicho perodo fue dominado por dos ingenieros, tambin ingleses: RobertStephenson (1803-1859) e Isambard Kingdom Brunel (1806-1859).Las estructuras de hierro se usaron entonces no solo en los puentes sino en unespectro muy amplio que inclua fbricas, edificios pblicos y todo lo que tuvieraque ver con los ferrocarriles. Una carga grande y trepidante, que debe ir casi anivel, como es la locomotora, exigi nuevas consideraciones y la bsqueda deotras formas. De esta poca son el puente Britannia , Fig. 4, diseado por Stephenson, muy prximo al de Telford pero esta vez para soportar el paso delferrocarril, y el Saltash , igualmente ferroviario, obra de Brunel.


3/11

Figura 4 - Puente Britannia (R. Stephenson, 1850, Ref. 2)El primero de ellos fue terminado en 1850 y se caracteriza por su forma tubular recta. Tiene dos luces principales de 140 m cada una y dos laterales de 70 m. Lasdos vigas, una para cada sentido de circulacin, tienen paredes verticales dehierro, unidas por placas horizontales, arriba y abajo, del mismo material, paraformar cajones huecos por los que corren los trenes. Las dos torres de los apoyosintermedios reflejan la incertidumbre de Stephenson; l haba planeadoinicialmente construir un puente colgante con un tablero horizontal muy rgido peroal final, la rigidez resultante de ste hizo innecesarios los cables.El puente Saltash, tiene dos luces de 139 m y diecisiete en los accesos que varanentre 21 y 28 m. Su mejor concepcin estructural, al compararlo con el Britannia ,result en un ahorro por metro de aproximadamente el 50%. El enfoque atrevidode Brunel fue imaginar una nueva forma en la que el tubo en arco pudiera rigidizar los cables a la vez que stos pudieran atar los extremos del arcoPor la misma poca, en Francia, Gustavo Eiffel conclua un puente de hierrocolado, de siete luces y 488 m de largo, sobre el ro Garonne. Entre 1867 y 1869Eiffel construy cuatro viaductos a lo largo de una lnea frrea. De los cuatro elms atractivo es el de Rouzat, Fig.5, conformado por tres vigasde 60 m, de unsolo carril, en celosa, apoyadas sobre dos torres tambin de 60 m. Estas fueronde las primeras torres en hierro y Eiffel ensanch en curva sus bases para reflejar

visualmente la influencia de las cargas de viento laterales.


4/11

Figura 5 - Viaducto de Rouzat (G. Eiffel, 1869, Ref. 1)

Por otra parte Eiffel desarroll tambin un nuevo sistema constructivo, lanzandolas vigas horizontalmente desde las colinas laterales para que pasando sobre las

torres se unieran en el centro, con lo cual hizo innecesaria la construccin decimbras sobre el profundo valle; mtodo sigue siendo utilizado en nuestros das.

En 1875 Eiffel fue el ganador en un concurso internacional para la construccin deun puente ferroviario sobre el ro Douro. Propuso un arco en forma de cuarto de

luna, articulado en los apoyos, con acartelamientos opuestos en las dosdirecciones principales; en planta se ensancha en los apoyos y se adelgaza, a la

vez que aumenta en altura, a medida que se aleja de ellos. Es un estilo propio deEiffel que hace sus estructuras sumamente atractivas. La mxima expresin deestos dos aspectos visuales la logr en su ltimo puente principal, el de Garabit,

Fig. 6.En opinin de Billington, Garabit es la obra maestra en la carrera de Eiffel comoconstructor de puentes y la mejor obra de arte estructural jams construida en

forma de arco.

Figura 6 - Viaducto de Garabit (G. Eiffel, 1884, Ref. 3)Mientras en Europa se presentaban los desarrollos anteriores, en los EstadosUnidos se destacaban en la construccin de puentes John Augusto Roebling(1806-1869) con sus puentes colgantes en Nigara, Cincinnati y Brooklyn, y

James Buchanan Eads (1820-1889), con su puente en arco sobre el roMississippi en San Luis.

Roebling naci en Alemania y recibi en Berln su diploma de ingeniero pero en1831 emigr a los Estados Unidos, estableciendo all en 1841 una fbrica de

cables de hierro para halar los botes que recorran los canales del nordeste dedicho pas. En 1855, construy un puente colgante mixto (carruajes y ferrocarril)

sobre el ro Nigara, con una luz de 250 m, Fig. 7.


5/11

Figura 7 - Puente sobre el ro Nigara (J. A. Roebling, 1855, Ref. 1)En dicha figura se pueden observar los tirantes, anclados a la roca, conqueRoebling empricamente control las oscilaciones. El puente funcion

adecuadamente hasta 1897, ao en que fue desmontado, constituyendo el nicoen su clase que sostuvo un ferrocarril por un perodo tan prolongado.

A ste sigui el puente Cincinanati sobre el ro Ohio, suspendido de cables dehierro en una luz de 322 m, en su momento la mayor del mundo y que sirvi de

prototipo para su obra maestra: el puente de Brooklyn, Fig. 8, sobre el ro East enNueva York, cuyos planos present en 1869. Lamentablemente John Roebling

muri el mismo ao vctima de un infortunado accidente mientras haca ellevantamiento topogrfico para la construccin de la obra y sta tuvo que ser

terminada por su hijo Washington, vctima a su vez de la enfermedad de los buzosmientras inspeccionaba la construccin de sus pilas. Slo gracias al apoyo de su

esposa Emily, esta obra monumental, primera en utilizar cables de acero, pudo ser concluida en 1883


6/11

Figura 8 - Puente de Brooklyn (J. A. y W. Roebling, 1883, Ref. 4)Figura 9 - Puente de San Luis (James B. Eads, 1874, Ref. 1)

En cuanto al puente de San Luis, Fig. 9, diseado por Eads, no tena precedenteni en tamao ni en material pues Eads decidi construir en acero tres arcos de 159m cada uno, luces que eran 50% mayores que las de sus equivalentes europeos.Fue su nico puente y constituye una obra maestra tanto desde el punto de vista

tcnico como del esttico.


7/11

Por la misma poca se construy el Forth Bridge , Fig. 10, utilizando enormesarmaduras en voladizo para salvar el estuario de Forth en Escocia. Lo dise

Benjamin Baker (1840-1907), quien como Eads, en toda su vida slo produjo ungran puente, amn de muchas otras obras sobresalientes. En el diseo del Forth

aprovech una porcin de tierra alta en la mitad del estuario para salvar el espaciocon dos grandes

luces centrales de 522 m cada una, 36 m ms que la del puentede Brooklyn, y con el acero elevndose a 104 m por encima de las pilas de

mampostera. Su longitud total es de 1626 m.

Figura 10 - Puente Firth of Forth (Fowler & Baker, 1889, Ref. 3)Volviendo a los Estados Unidos corresponde el turno a tres grandes constructorescuyas obras cubrieron desde las postrimeras del siglo XIX hasta bien entrada la

segunda mitad del presente: Gustav Lindenthal, Othmar Ammann y DavidSteinman.

A Lindenthal (1850-1935), nacido en Austria y formado como ingeniero en Alemania, le correspondi enfrentar el problema urbano ocasionado por el auge de

los ferrocarriles y en especial el vnculo entre los estados de Nueva Inglaterra yNueva Jersey. Experiment con la forma

como ningn otro y trat los puentescomo obras de arte estructural, filosofa que marc indeleblemente a dos de sus

colaboradores: precisamente, Ammann y Steinman.Las dos primeras obras de Lindenthal fueron ejecutadas en Pittsburgh: la primera,el Puente Smithfield, constituida por armaduras de acero de dos luces de 110 m

en forma de lente, similares a las del Saltash, para salvar el ro Momongahela, Fig.11, inaugurado en 1883, y la segunda, un puente sobre el ro Allegheny. A

comienzos de siglo fue nombrado Comisionado de Puentes de laa ciudad deNueva York y como tal dise los puentes Queensboro, Fig. 12 y Manhattan. Entre1907 y 1917 produjo sus dos obras monumentales: el puente Hell Gate que en sumomento con 298 m de luz constituy el puente en arco ms largo del mundo, yun puente en armadura continua de dos luces, cada una de 236 m, sobre el ro

Ohio cerca a Sciotoville, tambin las mayores de su clase en la fecha determinacin

.Figura 11 - Puente Smithfield Figura 12 - Puente Queensboro(Gustav Lindenthal, 1883, Ref. 1) (Gustav. Lindenthal, 1909, Ref. 1)Pasando ahora a Ammann , cabe sealar que en opinin del citado autor ningningeniero del siglo XX ha dejado mayor huella en el diseo de puentes de aceroque l. Nacido en Suiza en 1879, se radic en los Estados Unidos en 1904, dondetrabaj para Lindenthal entre 1912 y 1923. A l correspondi la transicin entregrandes puentes para ferrocarriles y los exigidos por el auge del automvil.En 1923 Ammanndej la firma de Lindenthal y propuso un puente colgante de1067 m para cruzar el ro Hudson, propuesta que fu aceptada y que hoyconstituye el Puente George Washington, Fig. 13, inaugurado en 1931, y al cual sele aadi un segundo tablero de trfico, previsto desde entonces por Ammann,muchos aos ms tarde.


8/11

Figura 13 - Puente George Washington (Othmar Ammann, 1931)El mismo ao de 1931 tuvo lugar la inauguracin de otro de sus diseos: el puentede Bayonne, en arco, que con sus 504 m de luz estableci una nueva marca en suclase. Otros puentes colgantes importantes debidos a Ammann son elWhitestone , inaugurado en 1939, y el Verrazano, Fig. 14, de 1298 m de luz,terminado en 1964, cuya marca se mantuvo hasta 1981.Figura 14 - Puente Verrazano Narrows (Othmar Ammann, 1964)En cuanto a David Steinman, nacido en Nueva York en 1887 y compaero de

Ammann en la empresa de Lindenthal entre 1914 y 1917, puede decirse que su

fama fue paralela a la de Ammann y que los dos compitieron por los principalesproyectos hasta la muerte de Steinman en 1960. Sus torres se caracterizan por sus muchos elementos, en oposicin al estilo de las de Ammann, muy simples si


9/11

se exceptan las del George Washington.En la decada de los aos 30 en el otro extremo del continente norteamericano seinaugur en 1937 el puente Golden Gate , Fig. 15, colgante de 1280 m de luz,sobre la baha de San Francisco, venciendo uno de los mayores retos de laingeniera de puentes en el presente siglo. Su diseo se debe a Joseph B.Strauss. y puede decirse sin exagerar que su silueta es conocida y amada por losingenieros estructurales de todo el mundo. Un ao antes, tambin en SanFrancisco, se haba inaugurado el de la baha de Oakland, con dos luces gemelas

de 704 m.Figura 15 - Puente Golden Gate (Joseph B. Strauss, 1937)Para completar el panorama de grandes puentes colgantes, en 1981 se inaugurel Puente sobre el ro Humber , en Inglaterra, con una luz de 1410 m, superando

en ms de 100 al Verrazano. En el ao 1998 se termin el Great Belt Link enDinamarca, con un puente colgante de 1624 m de luz, la mayor de Europa, y el


10/11

Akashi Kaiko , en el Japn, Fig. 16, con 1991 m. Qu diferencia con los 30 m deluz del Puente de Hierro y todo ello en escasamente un poco ms de dos siglos!Figura 16 Akashi Kaiko (1998, Ref. 5)En las figuras 17 y 18 se muestran dos puentes modernos, uno de ellos peatonal,merecedores recientemente del premio anual por excelencia en diseo que otorgael American Institute of Steel Construction , AISC.


11/11

Figura 17 - Puente Roosevelt Lake (1990, Ref. 6)Figura 18 - Puente peatonal The Link, Kansas City (1990, Ref. 6)

A partir de los aos 50 se han venido desarrollando ampliamente los puentesatirantados como un medio econmico de cubrir luces entre los 180 m y los 500 m,e inclusive de casi 800 m (Brockenbrough y Merritt, Ref. 7). Tienen la ventaja deofrecer mayor rigidez que un puente colgante. Muestra de ellos es el puenteKhlbrand, figura 19.

Figura 19 - Puente Khlbrand, Hamburgo (Ref. 3)Cualquier recuento histrico de puentes quedara incompleto si no semencionara a Santiago Calatrava, cuya genialidad ha quedado manifiesta entodas sus obras.

historia Puentes Metálicos

Documents

Transcript of historia Puentes Metálicos