Historia y evolucion de los puentes

HISTORIA Y EVOLUCION DE LOS PUENTES

Conocido desde la antigüedad, el puente se presentó en sus inicios como una construcción de madera, Posteriormente adoptaron el empleo de piedras y grandes sillares, como en el puente construido en el año 104 sobre el Danubio, por Apolodoro de Damasco. Las técnicas constructivas fueron perfeccionándose, se adoptaron el mortero y la bóveda y se mejoró el sistema de cimentación de las pilas.

Los romanos desarrollaron la cimentación bajo el agua mediante cajones de madera de dobles paredes, llenos de hormigón, o con gruesos bloques paralelepipédicos. En los puentes de más de una arcada recurrían a estrechar las vías de agua mediante pilotes muy gruesos o represas. Los pilares estaban formados por grandes bloques, que producían una disminución de la luz de los vanos, lo que era causa de hundimientos debido al aumento de la velocidad del agua. La luz de los arcos en general era inferior a 20 m, si bien destacan algunos sobre esta distancia.

Durante la Edad Media el ritmo de construcción de puentes decreció de modo ostensible y se limitó prácticamente a la reconstrucción de algunos puentes romanos. La construcción era irregular y desproporcionada, con pilas enormes y arcos generalmente desiguales.

A principios del s. XIX apareció la tendencia a sustituir la madera, piedra y mampostería por el hierro fundido, como en el puente del Louvre, en París, y el Ironbridge (Gran Bretaña), y después por el hierro forjado y finalmente por el acero.

I. QUÉ ES UN PUENTE

Un puente, no solo es una estructura de ingeniería para conectar dos extremos, éste es mucho más que eso. Un puente es cultura, educación, salud, comunicación, trabajo, conectividad, desarrollo, sociabilidad e historia.

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

Un puente es diseñado para trenes, tráfico automovilístico o peatonal, tuberías de gas o agua para su transporte o tráfico marítimo. En algunos casos puede haber restricciones en su uso. Por ejemplo, puede ser un puente en una autopista y estar prohibido para peatones y bicicletas, o un puente peatonal, posiblemente también para bicicletas. El área debajo de muchos puentes se ha convertido en refugios improvisados y albergues para la gente sin hogar. Las partes inferiores de los puentes alrededor de todo el mundo son puntos frecuentes de grafiti. Un acueducto es un puente que transporta agua, asemejando a un viaducto, que es un puente que conecta puntos de altura semejante.

EFICIENCIA ESTRUCTURAL DE UN PUENTE

Puede ser considerada como el radio de carga soportada por el peso del puente, dado un determinado conjunto de materiales. En un desafío común, algunos estudiantes son divididos en grupos y reciben cierta cantidad de palos de madera, una distancia para construir, y pegamento, y después les piden que construyan un puente que será puesto a prueba hasta destruirlo, agregando progresivamente carga en su centro. El puente que resista la mayor carga es el más eficiente. Una medición más formal de este ejercicio es pesar el puente completado en lugar de medir una cantidad arreglada de materiales proporcionados y determinar el múltiplo de este peso que el puente puede soportar, una prueba que enfatiza la economía de los materiales y la eficiencia de las ensambladuras con pegamento.

EFICIENCIA ECONOMICA

La eficiencia económica de un puente depende del sitio y tráfico, el radio de ahorros por tener el puente (en lugar de, por ejemplo, un ferry, o una ruta más larga) comparado con su costo. El costo de su vida está compuesto de materiales, mano de obra, maquinaria, ingeniería, costo del dinero, seguro, mantenimiento, renovación, y finalmente, demolición y eliminación de sus asociados, reciclado, y reemplazamiento, menos el valor de chatarra y reuso de sus componentes. Los puentes que emplean sólo compresión son relativamente ineficientes estructuralmente, pero pueden ser altamente eficientes económicamente donde los materiales necesarios están disponibles cerca del sitio y el costo de la mano de obra es bajo. Para puentes de tamaño medio, los apuntalados o de vigas son usualmente los más económicos, mientras que en algunos casos, la apariencia del puente puede ser más importante que su eficiencia de costo. Los puentes más grande generalmente deben construirse suspendidos.

PARTES PRINCIPALES DE UN PUENTE:

 DOS CATEGORIAS

a) Superestructura - Constituida en términos generales por las vigas de puente, diafragmas, tablero, aceras, postes, pasamanos, capa de rodadura o durmientes, rieles, etc

Vigas principales.- Reciben esta denominación por ser los elementos que permiten salvar el vano, pudiendo tener una gran variedad de formas como con las vigas rectas, arcos, pórticos, reticulares, vigas Vierendeel etc.

Las vigas secundarias paralelas a las principales, se denominan longueras

Diafragmas Son vigas transversales a las anteriores y sirven para su arriostramiento En algunos casos pasan a ser vigas secundarias cuando van destinadas a transmitir cargas del tablero a las vigas principales

Estas vigas perpendiculares pueden recibir otras denominaciones como ser viguetas o en otros casos vigas de puente

Tablero.- Es la parte estructural que queda a nivel de subrasante y que transmite tanto cargas como sobrecargas a las viguetas y vigas principales.

El tablero, preferentemente es construido en hormigón armado cuando se trata de luces menores, en metal para alivianar el peso muerto en puentes mayores, es denominado también con el nombre de losa y suele ser ejecutado en madera u otros materiales.

Sobre el tablero y para dar continuidad a la rasante de la vía viene la capa de rodadura que en el caso de los puentes se constituye en la carpeta de desgaste y que en su momento deberá ser repuesta.

Naturalmente, que en el caso de puentes ferroviarios estos elementos van sustituidos por los durmientes y sus rieles.

Los tableros van complementados por los bordillos que son el límite del ancho libre de calzada y su misión es la de evitar que los vehículos suban a las aceras que van destinadas al paso peatonal y finalmente al borde van los postes y pasamanos.

Parapetos, postes y pasamanos.- Se prevén en los bordes de las aceras o directamente

de la calzadas para proteger a los peatones o a los vehículos. En algunos casos se

prevén parapeto; vehiculares entre la calzada y la acera y al borde de la acera postes

y pasamanos peatonales.

a) Parapetos y barreras vehiculares.- Cuando el propósito de la vía es para uso exclusivo de vehículos, se debe prever en el puente parapetos de hormigón, metal

o madera o una combinación, de forma tal que garantice que el vehículo no salga del

puente y asimismo sufra mínimo, para Io que es aconsejable darte continuidad y buenos anclajes, cuidando la estética del puente.

En estos casos el reglamento A.A.S.H.T.O. recomienda tomar una fuerza horizontal total de 45 Kn., la misma que puede ser fraccionada como se puede ver en la figura 55 donde se muestran algunos casos frecuentes.

Esta carga se la aplica perpendicularmente a la dirección del tráfico y concentrada ya sea en los postes o al medio de las barreras según cual sea el elemento que se está diseñando.

La altura máxima de las protecciones debe llegar a 0.7 m. y si lleva parapeto, este a 0.45m

b) Postes y pasamanos peatonales.- Estos se disponen en pasarelas o puentes de ciudad donde las aceras y calzada coinciden con la sección de las calles. Sin embargo lo correcto es separar la calzada con los parapetos detallados en el ítem a y al borde de la acera los del ítem b.

En los pasamanos peatonales se aplican simultáneamente cargas distribuidas de 0.75 Kn/m. en el sentido vertical y i 0.75 Kn/m. en el horizontal.

La altura del pasamanos superior debe llegar a 0.9 m., ver figura 56.

c) Parapetos, postes, barreras» y pasamanos mixtos.- Tratándose de puentes de dudad en correspondencia con vías que permiten circular a los vehículos con velocidades apreciables o cuando las aceras resultan muy bajas se recomienda hacer los disenos con este tipo de parapetos, en los que hasta los 0.7 m. de altura se aplican las solicitaciones especificadas en el ítem a, en cambio el pasamanos que llega a los 0.9 m. recibe las solicitaciones especificadas en el ítem b (ver figura 57).

b) Infraestructura.- Todo el conjunto de pilas (columnas intermedias) y estribos (muros de contención en los costados) que soportan a la superestructura.

Pilas.- Corresponden a las columnas intermedias y están

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