TIPOS DE PUENTES

Componentes de las estructuras de puentes:

 

-La parte del puente que sostiene a la superestructura normalmente consiste de: estribos y pilas

-La superestructura del puente: Generalmente, la porción del puente que esta sobre los aisladores del puente.

-Puede incluir: Losa de concreto reforzado, vigas, armaduras, y arriostres.

-En puentes en suspensión: Cables, ganchos, torres, cubierta del puente, etc.

 
La superestructura de un puente puede ser clasificada de diferentes maneras, incluyendo:

 
-Material de construcción (madera, acero, concreto)
-Tipo de claro (arco, viga)
-Forma estructural (voladizo, en suspensión)
-Longitud del claro (largo, corto)
-Características de trayectorias de cargas (ortotrópico, puente-losa)
-Posición (báscula, suspendible, giratorio)

 

La forma estructural de la superestructura de un puente se refiere al medio con el que las cargas gravitacionales y laterales son transmitidas de la cubierta del puente a la cimentación.

 

Diez tipos de superestructura:

 
-Puente de losa con vigas

 

Consiste de dos componentes principalesde superestructura:

 
-La cubierta (tablero) de concreto
-Las vigas longitudinales.

 
Las vigas longitudinales son generalmente hechas de una variedad de materiales, incluyendo:

 
-Acero
-Concreto reforzado/presforzado
-Láminas de madera pegadas (en este caso, la cubierta es usualmente de madera laminada con una superficie de asfalto).

 

En muchos casos, la cubierta de concreto (tanto para vigas presforzadas como para vigas de acero estructural) es diseñada para trabajar en forma compuesta con las vigas. El resultado es un menor tamaño de sección para las vigas y por lo tanto, mayor economía a través de un uso más eficiente de materiales. Este sistema es más recomendado para puentes de claros cortos con claros en el rango de 20 a 125 pies. Más allá de estas longitudes, el costo económico constituye un factor importante para cambiar a un tipo diferente de superestructura.

 

-Puentes Ortotrópicos

 
Un material cuyas respuesta mecánica depende de la dirección en que se aplican las cargas se conoce como anisotrópico. En el tipo de puentes ortotrópicos, una cubierta de acero rigidizado es soldado a las vigas. En consecuencia, la cubierta de acero tiene diferente propiedades elásticas en dos direcciones ortogonales (perpendiculares). De ahí el nombre; orto-gonal, aniso-trópico.

 

 

-Puentes de Armadura

 
Los puentes de armadura tienden a ser más económicos para claros más largos (asumiendo que los requisitos de profundidad no son severos) porque los miembros de la armadura están sometidos a cargas axiales sin ningún tipo de flexión. Los puentes de armadura pueden ser clasificados además por la posición de la cubierta con respecto a las cuerdas inferiores o superiores de la armadura.

 

Las designaciones son las siguientes:

 

Armadura de cubierta: La cubierta es sostenida en los puntos superiores de la armadura. La armadura está por lo tanto, completamente por debajo de la superficie de la carretera.

Armadura expuesta: La cubierta es sostenida por las cuerdas inferiores de la armadura. La armadura misma puede obstaculizar la visión de los conductores y es una amenaza de colisiones. En consecuencia, este tipo de armadura no es usado. Sin embargo, muchos puentes con esta configuración han sido sacados de uso y removidos a ubicaciones alternativas debido a su significado histórico.

Armadura medio-expuesta: La cubierta está sostenida por cuerdas tanto inferiores como superiores. Este tipo de armadura es usualmente requerido para estructuras de armaduras de claros muy grandes. Este tipo de armadura es a veces conocido como armadura pony.

 
-Puentes de Marcos Rígidos

El comportamiento de un puente de marco rígido es esencialmente el comportamiento de un arco de dos articulaciones. Debido a que su forma estructural es indeterminada, estos puentes no son fáciles de analizar como los puentes de vigas o armaduras. Históricamente, los puentes de marcos rígidos han sido construidos con solo dos componentes principales de apoyo por lo que su redundancia y trayectoria de cargas han sido cuestionadas. 

 

-Puentes de Arco

 
Los puentes de arco son esencialmente las estructuras de puentes más antiguas. Ya que cada elemento de la estructura de arco está sometido a fuerzas de compresión, fue posible construir estos puentes de piedra sin anclajes mecánicos. Todavía se encuentran en funcionamiento puentes de arco de 2000 años. Como los puentes de armadura, los puentes de arco pueden ser también clasificados en base a la localización de la superficie de la carretera en relación con la estructura de soporte del arco:

 
-Arco de cubierta: La estructura de soporte del arco está completamente por debajo de la superficie de la carretera.

-Arco expuesto: El arco está por encima de la cubierta de la carretera. En este caso, la superficie misma puede formar un tensor para las fuerzas de armadura que se desarrollan (por tanto, un arco tensado).

-Arco medio expuesto: Esta es una estructura de puente donde la carretera está entre el springing y la corona (estas definiciones se ilustran en la figura de abajo).

 

-Puente de estructura de arco típico:

 

Los puentes de arco también pueden basarse en otras formas estructurales (armaduras, marcos rígidos, etc).

-Puentes en Voladizo

 
Los puentes en voladizo fueron la primera forma estructural en conquistar claros bastantes grandes que eran requeridos para el tráfico ferroviario en los años 1800’s. Las estructuras de puentes en voladizo consistían de los siguientes componentes:

 

-Claros de anclaje: Claros simplemente soportados en cada extremos de la estructura del puente. La porción en voladizo de estos claros sostiene el claro central.

-Claro en voladizo: Claro central (usualmente más corto que los claros de anclaje) localizado usualmente en el centro de la corriente o río.

 

El puente Firth of Forth es un excelente ejemplo de un puente en voladizo. La estructura de puente en voladizo intenta igualar/cancelar los momentos positivos y negativos de la estructura del puente entre los apoyos.

-Puentes Atirantados

 
Aunque el uso de cables para atirantar una cubierta de puente fue descubierta muchos años antes, los puentes atirantados no recibieron mucha atención y uso hasta después de la Segunda Guerra Mundial. Los puentes atirantados transmiten la carga de la cubierta directamente a los torres a través de los cables. 

La clasificación general de puentes atirantados:

 
-Puentes Móviles

 
Son aquellos puentes que operan en vez de permanecer estáticamente inmóviles durante todo su período de vida útil. En general, los puentes móviles pueden ser clasificados en tres tipos:

 
-Báscula
-Suspendible
-Giratorio.

 

Los puentes en operación (o móviles) están exclusivamente localizados sobre caminos de agua navegables. Cuando el tráfico de barcos o botes necesita cruzar por debajo de la estructura del puente, el puente debe dejar el camino libre. 

 

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Fuente:
INGENIERÍA REAL