monografia Puente

8/20/2019 monografia Puente

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Qué es un puente?

Estructura construida con el fn de permitir a una vía decomunicación cruzar un cauce (río, barranco, etcétera) o bien

atravesar otra vía de comunicación, sin que existan problemasde mezcla de los tráfcos de ambas. En su construcción, sedeben cuidar muchos e importantes aspectos, tales comoestabilidad, resistencia al desplazamiento ! a la rotura, etcétera."eneralidadesEn realidad, la defnición anterior no es del todo completa, puessólo se considerará como puente si la separación entre apo!ossupera los #$ m% si ésta estuviera comprendida entre los & ! #$m, se trataría de un 'pontón, ! de una 'taea si *uera menorde & m. El nombre de viaducto suele asi+narse a un puentecuando sus dimensiones son desproporcionadas con respecto alcauce que salva% éstas vienen dadas por la necesidad de evitarpendientes +randes en la vía de comunicación% así, si elobstáculo es un río, el viaducto atraviesa el valle por cu!o *ondodiscurre aquél. n puente siempre recibe el nombre de la vía decomunicación que pasa sobre el mismo% por eemplo, un puentepor el que una carretera cruza sobre un *errocarril, se

denominará 'puente de carretera% cuando sobre el puente pasaun canal, recibe el nombre de acueducto.

Antecedentes históricos

El puente es una de las construcciones de orí+enes más remotosen la -istoria. -o! en día existen en la selva amazónica puentescol+antes *abricados con un entramado de lianas ! hierbas que

posiblemente sean semeantes a los que se construirían en laprehistoria. e éstos se pasaría a los de madera apo!ados sobretroncos. /lrededor del a0o 1$ a.2. se constru!eron en 2hina losprimeros puentes col+antes (puentes de cuerda dotados detablas que *acilitan el paso), que *ueron sustituidos por puentescol+antes de hierro hacia el 34$ de nuestra era. 5a civilizaciónromana constru!ó numerosos puentes con fnalidades mu!diversas% destacan los de piedra, ! entre los muchos construidos

sobresale el que cruza el río 6íber en 7oma, en el que se utilizóun entramado de hierro con el cual se con*ería estabilidad al



arco construido sobre andamios huecos. En Espa0a, los romanosle+aron el puente de /lcántara, sobre el río 6ao (puente decarretera) ! el acueducto de 8e+ovia. El puente de /lcántara,construido por el arquitecto romano 2a!o 9ulio 5ácer en las

cercanías de la *rontera actual entre Espa0a ! :ortu+al, presentaseis arcos ! una lon+itud de #;< m, ! alcanza una altura de <$m por encima del nivel medio del río.:osteriores a esta época, existen en Espa0a puentes de piedrarománicos, mudéares, +óticos ! renacentistas. En #1<#, setendió el primer puente europeo col+ante de cadenas sobre elrío 6ees, al noreste de =n+laterra. :resenta 3<,4 m de lon+itud !una anchura de $,1 m, pues estaba destinado >nicamente alpaso de peatones. :ara los técnicos de la época era más *ácilcalcular la estática de un puente col+ante que la de un puentede arco, que los in+enieros de entonces no se atrevían a realizara>n. En #1?$, se constru!ó en =n+laterra el primer puentemetálico, de arco ! realizado en *undición, dotado de cincocostillas de hierro *undido, que conf+uran un >nico arco redondode &$ m de anchura. esde esta *echa, los 'puentes metálicosse multiplicaron% se pasó de la *undición al hierro laminado, !más tarde al acero. En #?$& se constru!ó en :arís el primer

puente de hierro *rancés. 8e calculó, con la ma!or de lasprecisiones posibles, el ue+o de *uerzas en este tipo deconstrucciones abovedadas, ! se determinaron, a su vez, losvalorescorrespondientes a los materiales mediante ensa!os de tracción,cizalladura ! rotura. En #?$< el in+eniero británico @alterconcibió por primera vez un puente metálico +iratorio.5os puentes metálicos pueden ser de celosía ! alma llena. 5osprimeros están *ormados por un entramado de piezas rectas

(trian+ulación), unidos por sus extremos por roblones osoldaduras, donde cada pieza es un perfl laminado ocombinación de ellos. 5os de alma llena constan de una +ranvi+a de sección parecida a la =, lo+rada por combinación dechapas planas, o de perfles laminados ! chapas planas.

Puente ferroviario en la campiña noruega

En #?$; fnalizó en Aassachusetts la construcción del primer



puente col+ante destinado al paso de la circulación, con unalon+itud de B? m. En #?#B el in+eniero 5ee constru!ó en "ranCreta0a el primer puente suspendido de cables metálicos. En#?3B, después de siete a0os de trabaos, fnalizó la construcción

de un puente col+ante de #1B m de lon+itud, tendido sobre elestrecho Aenai 8trait, al noroeste de "ales. Dste está soportadopor cadenas *ormadas por un total de casi #?.$$$ eslabones.:ara su construcción se ha requerido el empleo de más de 3.$$$toneladas de hierro./ partir de #?4$, la construcción de puentes conoció laaplicación de dos nuevos principios constructivos, el de los arcosde puente empotrados ! el de las vi+as cuadran+ulares o encaón. /demás, se constru!eron por primera vez cimientos depuentes mediante el empleo de un procedimiento de in!ección apresión. n puente de vi+as sobre pilares *ue construido en laprimera línea de *errocarril tendida en Espa0a, línea Aadrid/ranuez. urante esta década apareció, sobre todo en /lemania! Estados nidos, una nueva serie de sistemas de soporte que,por lo +eneral, recibieron el nombre de sus inventores ! quedieron lu+ar a *ormas de puente mu! características. En #?44,se constru!ó el primer puente de cable de acero, que serviría

para atravesar el río Fiá+ara. /0os más tarde, en #?1<, 9. C.Eads constru!ó el puente de 8t. 5ouis, primer puente importanteque si+uió el método de construcción libre en voladizo. En ladécada de los a0os ?$ del si+lo G=G, se constru!eron eemplossuperlativos de puentes en "ran Creta0a ! los Estados nidos./ principios del si+lo GG, comenzó a utilizarse el hormi+ón en laconstrucción de puentes, como material de relleno primero !lue+o *ormando la estructura, sobre todo en puentes de arco.-o! en día, se aplican a +ran escala las técnicas pre*abricación !

postensado. / su vez, a principios de este si+lo, se constru!eronlos primeros puentes móviles, del tipo +iratorio, que se utilizaronpara el paso de trenes. 5os primeros modelos que se montaronen /lemania se continuaron en el a0o #;$1 con la construccióndel puente +iratorio más +rande de Europa, levantado en los:aíses Caos. 8e trata de un puente situado en la línea *érreaque discurre entre /msterdam ! Haandam ! que cruza el canaldel mar del Forte. 5os puentes basculantes se instalaron por

primera vez en #;$1, un eemplo es el construido en el canalcostero de Irieso!the, en /lemania. :or otra parte, los puentes



levadizos se aplicaron mucho más tarde para salvar losobstáculos Juviales ! marinos en las vías *érreas, mientras quelos puentes corredizos nunca han tenido importancia en estecampo. El ma!or puente +iratorio del mundo se constru!ó en

#;B4 para salvar el canal de 8uez a la altura de alIerdan% susección central mide #B1 m.:uente levadizo de 8evilla sobre el "uadalquivir (Espa0a)En #;#<, fnalizó la construcción del viaducto de 5an+iKes en8uiza, se trata del ma!or puente de arco de cemento armadodel mundo. iez a0os más tarde, en 5indaunis, sobre el río8chlei, se eri+ió el ma!or puente basculante construido hasta elmomento (en los a0os #;4$ ! #;4< se constru!eron nuevospuentes de este tipo).-asta #;&$, los empalmes entre piezas siempre eranroblonados, pero al aparecer la soldadura, se impuso estemétodo de unión. 6ambién a fnales del si+lo G=G se per*eccionóla técnica de *abricación de cables metálicos ! comenzó laconstrucción de +randes puentes col+antes.En los primeros a0os de la década de los treinta del si+lo GG, seestablecieron nuevos récords en la construcción de puentes% así,en 8idne!, se inau+uró el puente voladizo más +rande

construido con piezas pre*abricadas, con una luz de 4$& m,mientras que en Estados nidos fnalizó la construcción, sobre elrío -udson, de un puente col+ante de más de #.$$$ m delon+itud. En #;&1 se dio por fnalizada la construcción del"olden "ate, en 8an Irancisco, puente col+ante realizado conhormi+ón armado, el cual está soportado por dos +i+antes torresde acero de 331 m de altura. 5a lon+itud total de estaconstrucción es de 3.?3< m, con una luz en su parte central de#.3?$ m.

Auchos a0os más tarde, en #;B3, fnalizó la construcción delpuente más lar+o realizado con hormi+ón pretensado, con sus?.B1; m de lon+itud, cruza el la+o Aaracaibo, en Lenezuela.2omo eemplo de la construcción de +randes puentesconstruidos con vi+as cuadran+ulares o en caón, se puede citarel inau+urado en #;B& en el norte de /lemania, que une tierrafrme con la isla de Iehmarnsund, con una lon+itud de ;B& m. 6odos los avances técnicos tienen una consecuencia com>n el

que la estructura sea cada vez más li+era, aérea ! desprovistade elementos aenos a la misión puramente resistente del



puente.

Tipos de puentes

5a elección de uno u otro material ! método de construcción nosuele hacerse por simple cálculo económico comparativo de lasdiversas soluciones posibles, sino que se tienen en cuenta otros*actores, como espesores ! luces deseados, car+as de uso !resistencia del terreno donde se llevará a cabo la cimentación.5os puentes se constru!en para soportar las car+asacostumbradas, ! tienen +ran importancia las accionesecoló+icas o del medio, entre las cuales se cuentan el e*ecto dela temperatura, acción del viento !, aunque se consideran conmenos *recuencia, el e*ecto de la humedad, el de choque devehículos ! el de asientos del terreno.8e+>n la *orma de resistir la estructura, un puente puede ser dearco, de tramo recto ! col+ante.

Puentes de arco

7esponden al concepto más +eneralizado de puente ! en ellosse inclu!en todos los de piedra. 2onsiderado como estructura, elarco se caracteriza porque en él sólo existen es*uerzos decompresión% cada 'dovela (rebanada o sección de arco) recibede la anterior ! transmite a la si+uiente es*uerzos normales a lasuperfcie de separación ! así, al lle+ar a los apo!os, sólo existeun es*uerzo vertical de compresión. 2omo la piedra sólo puedesoportar compresiones, hasta que no se aplican otros

materiales, los puente son siempre de arco. El puente de arco hade llevar una plata*orma para el paso de vehículos, es eldenominado 'tablero. 8e+>n su posición relativa al arco, elpuente de arco podrá ser de tablero superior, intermedio ein*erior. El arco suele ser circular, pero en al+unas pasarelas depeatones se ha aplicado el arco parabólico, con la ventaa deque el tablero se adapta a la *orma parabólica en lu+ar de serrecto, lo que lo+ra un aspecto estético.

5os materiales más utilizados en la actualidad son el hormi+ónarmado ! la celosía de acero. En arcos de hormi+ón se ha



alcanzado una luz de &$$ m% el ma!or que existe en Espa0a, !que *ue récord mundial durante al+unos a0os, es el viaducto delEsla, en el *errocarril de Hamora a Mrense% es de tablero superior! tiene una lon+itud de 3#$ m. En arcos de celosía metálica se

han alcanzado luces de hasta 4$$ m.el puente de arco derivan otros dos tipos. El primero es el de'arcos m>ltiples, +eneralmente de hormi+ón, solución quesuele aplicarse a viaductos% a este tipo pertenece el del Esla,citado anteriormente. El se+undo es el puente de arcoatirantado o puente de 'bóveda, que sólo cumple en parte elprincipio resistente de los arcos. En e*ecto, el arco no estácompleto, por lo que el es*uerzo en los apo!os no es vertical,sino que tiene una componente horizontal% estas componentesse contrarrestan con un tirante de un material que puede resistires*uerzos de tracción, como el hormi+ón armado ! el acero.icho tirante se suele colocar a la altura del tablero. 8on*recuentes los puentes de este tipo en los que el arco es decelosía metálica ! el tirante una vi+a metálica de alma llena%también se utiliza en ocasiones elhormi+ón pretensado. En la construcción se suele acudir al usode 'cimbras, que son andamiaes que reproducen la *orma del

puente.

Puentes de tramo recto

5as soluciones posibles son di*erentes se+>n ten+a el puenteuno o varios tramos. 2on un solo tramo, la solución máselemental es la de un tablero apo!ado sobre dos elementosverticales, con el inconveniente de que el tablero trabaa a

Jexión al paso de car+as% por eso se pueden inclinar los apo!oshacia el centro del puente, disminu!endo la luz !consecuentemente el valor de la Jexión. e esta solución sepasa a hacer solidarios los elementos vertical ! horizontal,*ormando un pórtico, con el inconveniente de tener queconsiderar la temperatura en el cálculo. Mtro tipo de puente esel de 'voladizos compensados, aporticado o no, ! con lavariante de apo!os con dos voladizos, solución mu! empleada

ho! en día. 5os puentes de varios tramos se lo+ran+eneralmente por repetición de elementos como los anteriores,



dando lu+ar a un nuevo tipo de puente el de pórtico m>ltiple.5os puentes de tramo recto pueden realizarse en hormi+ónarmado, pretensado ! metálicos de celosía o alma llena% estos>ltimos suelen ser de canto variable, que meora el aspecto

estético ! se adapta a la le! de Jexiones.5os métodos constructivos suelen ser mu! diversos poreemplo, se utiliza el de la vi+a de celosía autolanzable, quepermite, una vez construidos los apo!os, colocar la vi+a decelosía !a *abricada, haciéndola avanzar convenientementecontrapesada. Este mismo método puede servir, utilizando lavi+a como cimbra, para construir puentes de cualquier otromaterial% por eemplo, en los de hormi+ón no pre*abricados,para suetar el enco*rado ! colocar el hormi+ón 'in situ. 2omoel puente es una estructura donde ha! elementos que serepiten, la pre*abricación es aplicada exhaustivamente, por la+anancia de tiempo que se lo+ra, pues, una vez terminados losapo!os, basta colocar las vi+as que se tienen *abricadas deantemano, lo que se podrá realizar con +r>as que avancen sobrela parte de puente !a construida. na técnica que cada vez esmás utilizada es la de pre*abricación de dovelas ! colocación delas mismas en los puentes de ménsulas compensadas. 2onsiste

en construir el apo!o ! unos cinco metros de vi+a a cada lado%sobre éstos se montan dos carros que servirán de medio auxiliarpara la puesta en obra de las dovelas. na vez colocada laprimera de éstas, se tensa su armadura ! queda preparada paraque el carro avance sobre ella ! se pueda colocar la si+uiente% alfnal, los voladizos conti+uos se hacen solidarios o bien searticulan. Dste es un método de 'postesado que no se debecon*undir con el pretensado los principios de ambos métodosson los si+uientes en el pretensado, las armaduras, de acero

mu! resistente, se someten a tracción, se hormi+ona !,terminado el *ra+uado, las armaduras se anclan en sus extremos! se sueltan% queda la pieza sometida a una compresión !, portanto, apta para resistir tracciones ma!ores que una piezaarmada normal% en el 'postensado, por el contrario, la pieza sehormi+ona conteniendo unos tubos por los que se introducen lasarmaduras, una vez terminado el *ra+uado% se tensan ! seanclan los extremos mediante unos tacos% queda la armadura

traccionada ! la pieza comprimida. 5a sección de las vi+aspre*abricadas suele ser en 6 o tipo caón.



Puentes colgantes

En este tipo de puentes el tablero cuel+a mediante unostirantes, sometidos a tracción, de cables sustentadores que, a suvez, son soportados por unas altas pilas ! cu!os extremos seanclan en macizos de hormi+ón empotrados en el terreno. Eltablero suele ser una vi+a metálica de celosía metálica, paraque ten+a la ri+idez adecuada. 5os cables metálicos adoptan la*orma parabólica ! son de +ran Jexibilidad, aunque susdiámetros alcanzan el metro. En el cálculo de estos puentes esesencial considerar el e*ecto del viento porque se trata deestructuras mu! li+eras para las luces que salvan. 8on el tipo depuentes indicados para +randes luces, como endesembocaduras de ríos cu!a nave+abilidad quiera conservarse.5a luz máxima alcanzada es de #.3;? m, en el Lerrazano Crid+e,en Fueva NorO% sin embar+o, el puente col+ante más lar+o delmundo es el AacOinac, también en Estados nidos. En Europa,el ma!or es el de 5isboa, sobre el río 6ao. El principio resistentedel puente col+ante está pensado para la estructura metálica,

pero >ltimamente se ha aplicado el hormi+ón pretensado, comopor eemplo en el puente de Aaracaibo, en Lenezuela.

Puentes especiales

8i se precisa mantener la nave+abilidad de un río, pero no esposible, por motivos económicos, la construcción de un puentecol+ante o de otro tipo que permita el paso de buques bao ellos,

se constru!e un puente con un tramo basculante, levadizo,rodante o +iratorio, que, en el momento necesario, permita queel río pueda ser nave+able, aun a expensas de cortartemporalmente la circulación de la otra vía. ependiendo deltipo de movimiento que lleve a cabo el puente, se puedendistin+uir, como !a se ha dicho, diversos modelos. 5os puentes+iratorios, que +iran alrededor de un ee vertical% los puentesbasculantes, que se levantan +irando alrededor de un ee

horizontal% los puentes levadizos, en los cuales una parte de suestructura se eleva a lo lar+o de +uías paralelas en posición



vertical% ! los puentescorredizos, que se desplazan hacia delante ! hacia atrás,horizontalmente ! a lo lar+o de su ee lon+itudinal.Mtros puentes que se apartan de los tipos descritos son los que

se apo!an en pontones ! que, o bien se constru!en con fnesbélicos, provisionalmente, o bien, si las car+as van a ser pocoimportantes, por motivos económicos, se acude a la sustituciónde las pilas por pontones *ondeados, entonces es defnitiva suconstrucción.

Elementos auxiliares

El tablero

El tablero suele ser una losa de hormi+ón armado, con unemparrillado como armadura% esta solución permite alcanzaranchuras de hasta #$ m. :ara aumentar esta dimensión sepuede acudir a realizar un pretensado transversal o bien aali+erar la losa% este ali+eramiento se consi+ue utilizando tubos

de cartón, uralita o chapa que quedan encerrados en la losa alhormi+onar o dando a ésta una sección menos maciza, como lade caón.

Los apoos

7eciben el nombre de estribos cuando van adosados a losterrenos de las már+enes, ! de pilas, si son exentos. /l

pro+resar las características resistentes de los materialesempleados, son cada vez menos voluminosos. /sí, en lospuentes de piedra, las pilas son de sección prácticamentecuadrada, mientras quec on hormi+ón armado adoptan la *orma de tabiques depeque0o espesor !, en ciertos casos, de +rupos de pilares o aununo sólo. 5as vi+as se apo!an sobre las pilas mediante rodillos, amenos que se trate de un puente *ormado por pórticos, donde

los apo!os suelen ser de acero.

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