Puentes1. Definicin de puentes.En razn del propsito de estas
estructuras y las diversas formas arquitectnicas adoptadas se
pueden definir como; obras de arte destinadas a salvar corrientes
de agua, depresiones del relieve topogrfico, y cruces a desnivel
que garanticen una circulacin fluida y continua de peatones, agua,
ductos de los diferentes servicios, vehculos y otros que redunden
en la calidad de vida de los pueblos.El puente es una estructura
que forma parte de caminos, carreteras y lneas frreas y
canalizaciones, construida sobre una depresin, ro, u obstculo
cualquiera. Los puentes constan fundamentalmente de dos partes, la
superestructura, o conjunto de tramos que salvan los vanos situados
entre los soportes, y la infraestructura (apoyos o soportes),
formada por las pilas, que soportan directamente los tramos
citados, los estribos o pilas situadas en los extremos del puente,
que conectan con el terrapln, y los cimientos, o apoyos de estribos
y pilas encargados de transmitir al terreno todos los esfuerzos.
Cada tramo de la superestructura consta de un tablero o piso, una o
varias armaduras de apoyo y de las riostras laterales. El tablero
soporta directamente las cargas dinmicas y por medio de la armadura
transmite las tensiones a pilas y estribos. Las armaduras trabajarn
a flexin (vigas), a traccin (cables), a flexin y compresin (arcos y
armaduras), etc. La cimentacin bajo agua es una de las partes ms
delicadas en la construccin de un puente, por la dificultad en
encontrar un terreno que resista las presiones, siendo normal el
empleo de pilotes de cimentacin. Las pilas deben soportar la carga
permanente y sobrecargas sin asentamientos, ser insensibles a la
accin de los agentes naturales, viento, grandes riadas, etc. Los
estribos deben resistir todo tipo de esfuerzos; se construyen
generalmente en hormign armado y formas diversas.
2. Partes de un puente.Se compone de las siguientes partes
principales: (Ver figura 1.4):2.1. Subestructura o Infraestructura:
Compuesta por estribos y pilares. Estribos, son los apoyos extremos
del puente, que transfieren la carga de ste al terreno y que sirven
adems para sostener el relleno de los accesos al puente. Pilares,
son los apoyos intermedios, es decir, que reciben reacciones de dos
tramos de puente, transmitiendo la carga al terreno.
2.2. Superestructura: Compuesta de tablero y estructura
portante. El tablero, est formado por la losa de concreto,
enmaderado o piso metlico, el mismo descansa sobre las vigas
principales en forma directa a travs de largueros y viguetas
transversales, siendo el elemento que soporta directamente las
cargas. Estructura portante o estructura principal, es el elemento
resistente principal del puente, en un puente colgante seria el
cable, en un puente en arco seria el anillo que forma el arco, etc.
Tambin son parte de esta las vigas, diafragmas, aceras, postes,
pasamanos, capa de rodadura, en el caso de puentes para
ferrocarriles se tuviera las rieles y los durmientes.
2.3. Elementos intermedios y / auxiliares. Que son los elementos
que sirven de unin entre los nombrados anteriormente, varan con la
clase de puente, siendo los principales: dispositivos de apoyo,
pndola, rotulas, vigas de rigidez, etc. y que en cada caso
particular podra existir o no.
3. Sistemas Estructurales de Puentes:De acuerdo a la forma de la
estructura, estas pueden ser:a. Puentes tipo Viga: Llevan y
soportan carga aplicadas principalmente por flexin y corte o
cizallamiento. Es el sistema ms bsico, pero no el ms eficaz. El
material necesario para soportar las tensiones de flexin se sita en
las extremidades superior e inferior de la seccin de la viga para
obtener la mxima eficacia, mientras que normalmente se asume que el
alma que separa las alas resistir todo el esfuerzo cortante
aplicado a la seccin. Son una solucin econmica para una gran
cantidad de puentes. Es ms una solucin tpica para tramos cortos a
medios, con distancias menores a los 50 m. Se aplican mayormente
para puentes de carreteras o pasarelas. Los puentes tipo viga de
acero no mixtas pueden usarse para soportar cargas de carreteras,
ferrocarriles o peatonales. Pueden ser de dos tipos: Puentes de
vigas armadas: Constan de dos de estos elementos que soportan el
piso. Si el tablero est apoyado cerca de las pestaas inferiores de
las vigas y el trfico pasa por entre ellas, el puente se llama va
inferior; si, por el contrario, lo est en la parte superior, se
denomina de paso alto. Cuando el puente sirve a una carretera, es
preferible el segundo tipo, que puede ser ensanchado para
acomodarlo a posibles aumentos de trfico. Las vigas armadas
metlicas son de seccin "I" y van reforzadas por remaches. Los
puentes de esta clase pueden ser de un solo tramo o continuos. Los
primeros llegan a cubrir tramos de hasta 40 m. Algunas veces tambin
reciben el nombre de puentes de vigas armadas los de gran longitud
cuyas vigas tienen secciones compuestas.Puente de Viga Armada
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 preesforzado. 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 tensin 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.El
puente continuo de tres tramos, con arco anclado en el central,
modelo relativamente reciente y de estructura siempre simtrica, es
muy estimado para salvar grandes distancias. Aparte de su valor
esttico se le considera muy adecuado para las estructuras
cantilever. El puente continuo ms largo es el de Dubuque
(Norteamrica, estado de Iowa) sobre el ro Mississipp, con un tramo
central de 258 m de longitud.Puente de vigas continuas
Ushibuka Hire Bridge Japn. Fuente: Wikipedia
Construccin de Puente tipo viga. Fuente:
victoryepezblogsupv.es
b. Puentes en Armadura: Las armaduras tienen dos ventajas
importantes debido a que los elementos estn diseados a fuerzas
axiales y el sistema abierto permite mayores alturas que su
equivalente de alma llena. Por ello reducen la cantidad de material
y peso propio Estas ventajas son a expensas del incremento en el
costo de fabricacin y mantenimiento. Es solucin econmica para
tramos intermedios en un rango de 150 a 500 m. La armadura se ha
convertido en el sistema de rigidizacin de puentes colgantes. Se
puede construir mediante el ensamblaje de miembros. Podemos
encontrarlos de dos clases: Puentes de armadura rgida: Combinan las
planchas y estribos de los puentes de placas con las vigas y
estribos de las 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 sencilla: Las 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 maderaPuente de Armadura
sencilla.
Para los puentes de tramos largos se emplea la armadura Parker,
de cordn superior curvo, tambin llamada armadura Pratt, y para los
de vanos largos y viga de celosa sencilla se utilizan estructuras
con entrepaos subdivididos, como la armadura Warren; la Petit con
cordones paralelos, tambin denominada de Baltimore, la Petit con
cordn superior inclinado, que tambin se llama de Pensilvania, y. la
viga de celosa en K. En la Petit y la Warren subdividida, los
rganos verticales cortos que aparecen en las figuras respectivas se
suelen prolongar hasta el cordn superior para servirle de soporte.
Las armaduras para vanos largos estn subdivididas en forma que la
longitud de los largueros no sea excesiva; a medida que aumenta la
anchura del vano, debe hacerlo la altura de la armadura tanto para
evitar las flexiones excesivas como por razones de economa. La
Warren subdividida, Petit y K pueden ser de tablero inferior
superior y de diverso nmero de entrepaos en la armadura segn las
necesidades de cada caso. Los miembros metlicos de los puentes con
viga de celosa se construyen de muchas diversas formas. Los de
madera adoptan secciones rectangulares.
Puente de Armadura .
Richmond-San Rafael Bridge-California (USA)