Puentes

INTRODUCCION

La construcción de puentes flotantes se remonta a miles de años atrás. Aunque el más antiguo del que se tiene conocimiento es el puente de Ciro el Grande, sobre el río Éufrates, que data del año 536 a.C, cabe pensar que este tipo de construcciones han sido de las primeras llevadas a cabo por el hombre, dada la ancestral necesidad de cruzar cauces de agua mediante cualquier elemento destinado al efecto, y la facilidad de elaboración de los puentes flotantes más sencillos.

A pesar de que la construcción de este tipo de puentes no ha cesado a lo largo de la historia, a medida que el ser humano ha ido acumulando conocimientos técnicos y científicos, los puentes flotantes han ido dejando paso a otras tipologías: puentes en arco, pórticos, puentes continuos, atirantados, etc., tendiendo, de esta forma, a elevar el rasante del puente respecto a la superficie del agua.

Sin embargo, la necesidad de cruzar cauces cada vez más profundos, y las particularidades de ciertos entornos, como algunos lagos americanos o los fiordos noruegos, han contribuido a que no se abandone por completo el diseño de puentes flotantes. Este hecho, unido al avance en el conocimiento del medio marino y de las acciones derivadas de él, así como el importante desarrollo de los métodos numéricos y los programas de análisis estructural que se ha llevado a cabo en los últimos años, han favorecido un interés creciente hacia este tipo de puentes.

La concepción de un puente flotante es una tarea que debe combinar principios estructurales con mecanismos hidrodinámicos, lo que no resulta tarea fácil. En efecto, los puentes, al tratarse de estructuras muy largas, modifican el oleaje incidente, lo que complica considerablemente la determinación de las acciones y los movimientos inducidos, siendo necesarios modelos tridimensionales de la estructura y su entorno.

Esta dificultad añadida ha hecho que exista poca información sobre este tipo de estructuras, y que todavía sea necesario avanzar más en el campo de la investigación para simplificar el proceso de cálculo y, en consecuencia, hacerlas competitivas frente a otras tipologías.

Es por este motivo que el objeto de la presente Tesina es presentar esta tipología de puentes, aún desconocida para muchos, y describir sus precedentes y su situación actual. Además, también pretende realizar un pequeño estudio sobre su comportamiento estructural, así como recopilar y resumir las herramientas necesarias (principios físicos y ecuaciones para el cálculo) para la concepción de una estructura de estas características, con la esperanza de despertar la curiosidad y el interés de las personas que ignoraban su existencia o su utilidad, así como de servir de referencia para futuras investigaciones más detalladas.

Por donde quiera que el hombre camine y observe siempre encontrará a su paso una infinidad de obstáculos los cuales impedirían el normal traslado de un lugar a otro ya sea a personas, animales o cosas. Dichos obstáculos podrán ser salvados por todo tipo puentes muchos de los cuales a veces cruzamos sin darnos cuenta incluso de su presencia o existencia, a menos claro que sea un ejemplar muy particular que llame nuestra atención.

Hay muchos puentes que son dignos de ver, incluso los menos favorecidos, si nosotros sabemos observarlos y cómo observarlos. El objetivo de este texto es ayudar a conocer y aprender los aspectos más importantes relacionados con los puentes, explicando en lenguaje simple, algunas de las características de su diseño y construcción.

Los aspectos técnicos serán tratados detalladamente, no obstante es seguro que el estudiante aplicado encontrará cosas interesantes en esta herramienta.

MARCO TEÓRICO

Un puente es una construcción que permite salvar un accidente geográfico como un río, un cañón, un valle, un camino, una vía férrea, un cuerpo de agua o cualquier otro obstáculo físico. El diseño de cada puente varía dependiendo de su función y la naturaleza del terreno sobre el que se construye.

Su proyecto y su cálculo pertenecen a la ingeniería estructural, siendo numerosos los tipos de diseños que se han aplicado a lo largo de la historia, influidos por los materiales disponibles, las técnicas desarrolladas y las consideraciones económicas, entre otros factores. Al momento de analizar el diseño de un puente, la calidad del suelo o roca donde habrá de apoyarse y el régimen del río por encima del que cruza son de suma importancia para garantizar la vida del mismo.

HISTORIA DE LOS PUENTES

El arte de construir puentes tiene su origen en la misma prehistoria. Puede decirse que nace cuando un buen día se le ocurrió al hombre prehistórico derribar un árbol en forma que, al caer, enlazara las dos riberas de una corriente sobre la que deseaba establecer un vado. La genial ocurrencia le eximía de esperar a que la caída casual de un árbol le proporcionara un puente fortuito. También utilizó el hombre primitivo losas de piedra para salvar las corrientes de pequeña anchura cuando no había árboles a mano. En cuanto a la ciencia de erigir puentes, no se remonta más allá de un siglo y nace precisamente al establecerse los principios que permitían conformar cada componente a las fatigas a que le sometieran las cargas.

El arte de construir puentes no experimentó cambios sustanciales durante más de 2000 años. La piedra y la madera eran utilizadas en tiempos napoleónicos de manera similar a como lo fueron en época de julio Cesar e incluso mucho tiempo antes. Hasta finales del siglo XVIII no se pudo obtener hierro colado y forjado a precios que hicieran de él un material estructural asequible y hubo que esperar casi otro siglo a que pudiera emplearse el acero en condiciones económicas.

Al igual que ocurre en la mayoría de los casos, la construcción de puentes ha evolucionado paralelamente a la necesidad que de ellos se sentía. Recibió su primer gran impulso en los tiempos en que Roma dominaba la mayor parte del mundo conocido. A medida que sus legiones conquistaban nuevos países, iban levantando en su camino puentes de madera más o menos permanentes; cuando construyeron sus calzadas pavimentadas, alzaron puentes de piedra labrada. La red de comunicaciones del Imperio Romano llegó a sumar 90000 km de excelentes carreteras.

A la caída del Imperio sufrió el arte un grave retroceso, que duró más de seis siglos. Si los romanos tendieron puentes para salvar obstáculos a su expansión, el hombre medieval vela en los ríos una defensa natural contra las invasiones. El puente era, por tanto, un punto débil en el sistema defensivo feudal. Por tal motivo muchos puentes fueron desmantelados y los pocos construidos estaban defendidos por fortificaciones. 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.

La locomotora de vapor inició una nueva era al demostrar su superioridad sobre los animales de tiro. La rápida expansión de las redes ferroviarias obligó a un ritmo paralelo en la construcción de puentes sólidos y resistentes. Por último, el automóvil creó una demanda de puentes jamás conocida. Los impuestos sobre la gasolina y los derechos de portazgo suministraron los medios económicos necesarios para su financiación y en sólo unas décadas se construyeron más obras notables de esta clase que en cualquier siglo anterior. El gran número de accidentes ocasionados por los cruces y pasos a nivel estimuló la creación de diferencias de nivel, que tanto en los pasos elevados como en los inferiores requerían el empleo de puentes. En una autopista moderna todos los cruces de carreteras y pasos a nivel son salvados por este procedimiento.

La necesidad humana de cruzar pequeños arroyos y ríos fue el comienzo de la historia de los puentes. Hasta el día de hoy, la técnica ha pasado desde una simple losa hasta grandes puentes colgantes que miden varios kilómetros y que cruzan bahías. Los puentes se han convertido a lo largo de la historia no solo en un elemento muy básico para una sociedad, sino en símbolo de su capacidad tecnológica.

DE LA PREHISTORIA A LOS GRANDES CONSTRUCTORES ROMANOS

Los puentes tienen su origen en la misma prehistoria. Posiblemente el primer puente de la historia fue un árbol que usó un hombre prehistórico para conectar las dos orillas de un río. También utilizaron losas de piedra para arroyos pequeños cuando no había árboles cerca. Los siguientes puentes fueron arcos hechos con troncos o tablones y ocasionalmente con piedras, empleando un soporte simple y colocando vigas transversales. La mayoría de estos primeros puentes eran muy pobremente construidos y raramente soportaban cargas pesadas. Fue esta insuficiencia la que llevó al desarrollo de mejores puentes.

EL PUENTE EN LA EDAD MEDIA

Después de esto, la construcción de puentes no sufrió cambios sustanciales durante mucho tiempo. La piedra y la madera se utilizaban prácticamente de la misma manera durante la época napoleónica que durante el reinado de Julio César, incluso mucho tiempo antes. La construcción de los puentes fue evolucionando conforme la necesidad que de ellos se sentía. Cuando Roma empezó a conquistar la mayor parte del mundo conocido, iban levantando puentes de madera más o menos permanentes; cuando construyeron calzadas pavimentadas, alzaron puentes de piedra labrada.

A la caída del Imperio romano,

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