Introduccion a tipos de puentes.

PROYECTO EJECUTIVO: “PUENTE DREN SOQUETE DEL KILÓMETRO: 190+005, CARRETERA MAZATLÁN-CULIACÁN, TRAMO:  ENTR. COSTA RICA – ENTR. SAN PEDRO, EDO. DE SINALOA”

La construcción de puentes aparece como una de las actividades más antiguas del hombre. Lamentablemente no existen restos de las primeras obras, pero es posible imaginarlas observando los diversos puentes primitivos que se han descubierto en zonas total o casi totalmente aisladas. Tales obras servían al hombre primitivo para salvar obstáculos como ríos o barrancos, y estaban constituidas principalmente por: madera, piedra y lianas.

I.1 Historia de los puentes en México y en el mundo

Antes de empezar a hablarles de los puentes y su historia a través de los años hasta tiempos modernos, es necesario y primordial comenzar con:

¿Qué es un puente? –Bueno cada quien tiene su propia definición o concepto y podemos decir que un puente es una estructura construida con el fin de permitir a una vía de comunicación cruzar un cauce (río, barranco, etcétera) o bien atravesar otra vía de comunicación, sin que existan problemas de mezcla de los tráficos de ambas. En su construcción, se deben cuidar muchos e importantes aspectos, tales como: estabilidad, resistencia al desplazamiento y a la rotura, etcétera 

[pic 1]

“Cruce en autovía, carreteras y puentes”

La historia de los puentes comienza en los tiempos antiguos, cuando los primeros humanos querían cruzar algún río o arroyo de lado a lado tenían que valerse de los palos largos, árboles caídos, piedras o cuerdas. Puede decirse que nace eso cuando un buen día se le ocurrió al hombre prehistórico derribar un árbol de forma que, al caer, enlazara las dos riberas de una corriente sobre la que deseaba establecer un vado. La idea era que a la caída casual de un árbol este le proporcionara un puente fortuito.  Cuando el hombre fue evolucionando fue descubriendo otras maneras de fabricar puentes y comenzó a hacerlos de madera, piedra, acero, hierro...etc. También descubrió que se podían hacer de varios tipos o diseño a lo largo de la historia. El diseño de cada puente varía dependiendo de su función y la naturaleza del terreno sobre el que el puente es construido. A lo largo de la historia los puentes se han convertido no solo en un elemento muy necesario para una sociedad, sino en un símbolo de su capacidad tecnológica.

• Los Primeros Puentes

Empecemos a hablar de los primeros puentes, aquellos tiempos en donde apenas el hombre empezaba con sus inicios y que necesitaba en  ciertos momentos, el poder cruzar de un lado a otro. Los puentes empezaron en sus inicios a construirse de madera. La madera es el material que utilizó el hombre para hacer sus primeras construcciones, así eran representados en la antigüedad; un tronco de árbol sobre un río fue seguramente el primer puente artificial, pero de ellos no ha quedado ningún resto.

Del tronco aislado, se pasó al tablero de varios troncos unidos, luego se hicieron arcos de madera. Conocido desde la antigüedad, el puente se presentó en sus inicios como una construcción de madera, otro material con los que se construían los puentes era con piedra. Los primeros puentes de piedra fueron elaborados por los egipcios.

Los puentes de madera son más fáciles y más rápidos de construir que los de piedra y son más baratos pero tienen el problema de que duran poco porque la madera se pudre, se quema en los incendios y porque además resiste peor las riadas. 

[pic 2]

“Primeros Puentes de Madera”

Los puentes de madera quedan se consideraban de segunda clase. Sin embargo, hasta muy avanzado el siglo XIX que se impusieron los puentes metálicos, la mayoría de los puentes eran de madera.  Otros puentes muy primitivos eran los colgantes que se fabricaban con lianas, enredaderas, cuero, bambú, mimbre etc. Las cuerdas se trenzaban para formar otra más resistente. La mayoría de los primitivos puentes colgantes fabricados con estos materiales tenían tres cables, uno para poner los pies y pasar andando y dos más arriba para agarrarse.

A medida fue pasando el tiempo surgieron los puentes colgantes (pasarelas colgantes), es aquí donde el hombre empieza a poner a prueba su ingenio, para poder construir una obra en donde no podía usar más material que el brindado por la naturaleza. Constituidos principalmente por lianas o bambú, trenzado, las pasarelas colgantes se fijaban en ambos lados de la brecha a salvar, bien a rocas, o a troncos de árboles.

En los puente colgantes, la estructura resistente básica está formada por los cables principales, que se fijan en los extremos del vano a salvar, y tienen la flecha necesaria para soportar mediante un mecanismo de tracción pura, las cargas que actúan sobre él.

[pic 3]

“Puente Colgante Primitivo”

El puente colgante más elemental es el puente catenaria, donde los propios cables principales sirven de plataforma de paso. Paradójicamente, la gran virtud y el gran defecto de los puentes colgantes se deben a una misma cualidad: su ligereza.

La ligereza de los puentes colgantes, los hace más sensibles que ningún otro tipo al aumento de las cargas de tráfico que circulan por él, porque su relación peso propio/carga de tráfico es mínima; es el polo opuesto del puente de piedra. Los puentes metálicos son muy versátiles, permiten diseños de grandes luces, se construyen con rapidez, pero son caros de construir y además están sometidos a la acción corrosiva, tanto de los agentes atmosféricos como de los gases y humos de las fábricas y ciudades, lo que supone un mantenimiento caro. El primer puente metálico fue construido en hierro en Coolbrookdale (Inglaterra)

El cable principal es el elemento básico de la estructura resistente del puente colgante. Su montaje debe salvar el vano entre las dos torres y para ello hay que tenderlo en la vacío. Esta fase es la más complicada de la construcción de los puentes colgantes.

A finales del siglo XIX, cien años después de la iniciación de los puentes metálicos, se empezó a utilizar el acero para construir puentes. Conseguir que los materiales de construcción sean dúctiles y no frágiles, es uno de los logros importantes de su tecnología.

El acero se conocía mucho antes de que se empezara a fabricar industrialmente a finales del siglo XIX, y de hecho se había utilizado en algún puente aislado; por ejemplo de ello son las cadenas del puente colgante sobre el Canal del Danubio en Viena, de 95  m de luz, terminado en 1828. Pero es un material caro hasta que en 1856 el inglés Henry Bessemer patentó un proceso para hacer acero barato y en cantidades industriales, mediante un convertidor donde se insuflaba aire en el hierro fundido que reducía las impurezas y el contenido de carbono.

El primer gran puente cuya estructura principal es de acero es el de San Luis sobre el río Mississippi en los Estados Unidos, proyecto de James B. Eads en 1874, con tres arcos de 152+157+152 m de luz.

[pic 4]
“Puente San Luis sobre Río Mississippi”

Los dos grandes puentes de finales del siglo XIX fueron también de los primeros que se hicieron con acero: el puente de Brooklyn y el puente de Firth of Forth.
Desde finales del siglo XIX el acero se impuso como material de construcción sobre el hierro, y por ello, a partir de entonces, todos los puentes se han hecho de acero.

Durante el Siglo XVIII hubo muchas innovaciones en el diseño de puentes con vigas por parte de Hans Ulrico, Johannes Grubenmann, y otros. El primer libro de ingeniería para la construcción de puentes fue escrito por Hubert Gautier en 1716.

A fines de la baja Edad Media renació la actividad constructiva, principalmente merced a la labor de los Hermanos del Puente, rama benedictina. El progreso continuó ininterrumpidamente hasta comienzos del siglo XIX. Con la Revolución Industrial, los sistemas de celosía de hierro forjado fueron desarrollados para puentes más grandes, pero el hierro no tenia la fuerza elástica para soportar grandes cargas. Con la llegada del acero, que tiene un limite elástico, fueron construidos puentes más largos, muchos utilizando las ideas de Gustave Eiffel.

A partir de 1840 se presencia un desarrollo muy rápido y amplio de la construcción de puentes ligada esencialmente a la realización de nuevas líneas de ferrocarril. Otra causa que produjo la construcción de muchos puentes fue la intensa actividad económica generada por la revolución industrial, la cual produjo un aumento del tráfico por carretera. La construcción de puentes en esta época se vio beneficiada por las mejoras en las pastas de mortero con la invención del cemento Pórtland.

• Clasificación de los Puentes

1. Según el tipo de puentes

Existen diversas clases de puente, y esto de acuerdo a la forma en que éstos son construidos.

...