TIPOLOGIA DE PUENTES DE ACUERDO A SUS CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES

Existen seis tipos principales de puentes: puentes viga, en ménsula, en arco,

colgantes, atirantados y apuntalados.

PUENTES VIGA

Es un puente cuyos vanos son soportados por vigas. Este tipo de puentes deriva directamente del puente tronco. Se construyen con madera, acero o concreto (armado, pretensado o potenzado).

Se emplean vigas en forma de I, en forma de caja hueca, etcétera. Como su antecesor, este puente es estructuralmente el más simple de todos los puentes. Se emplean en vanos cortos e intermedios. Un uso muy típico es en las pasarelas peatonales sobre autovías.

Puente de vigas Consiste en varios de estos órganos, que, colocados paralelamente unos a otros con separaciones de 1,2 a 1,5 m, salvan la distancia entre estribos o pilas y soportan el tablero. Cuando son ferrocarriles, disponen de vigas de madera o acero y sus pisos pueden ser abiertos o estar cubiertos con balasto o placas de hormigón armado. Los destinados a servir el tráfico de vehículos son de acero, hormigón armado pretensado o madera. Las vigas metálicas pueden ser en I o de ala ancha; los caballetes de madera forman vanos con vigas o largueros que descansan en pilas de pilotes del mismo material o en pilotes jabalconados. Los puentes de vigas de hormigón armado o de acero pueden salvar tramos de 20 a 25 m; para distancias superiores se utilizan mucho el acero y el hormigón pretensado y, cuando la longitud es considerable, las vigas son compuestas.

PUENTE EN MÉNSULA.

Es un puente en el cual una o más vigas principales trabajan como ménsula.

Normalmente, las grandes estructuras se construyen por la técnica de volados sucesivos, mediante mensuras consecutivas que se proyecta en el espacio a partir de la ménsula previa. Los pequeños puentes peatonales pueden construir con vigas simples, pero los puentes de mayor importancia se construyen con grandes estructuras reticuladas de acero o vigas tipo cajón.

Un puente en ménsula es un puente que se construye usando ménsulas consecutivas,que son estructuras horizontales que se proyectan en el espacio y sólo están soportadas en un extremo. Para pequeños puentes peatonales, pueden construirse con vigas simples, pero para mayores puentes se construyen con grandes estructuras reticuladas de acero.Estos puentes pueden construirse con la técnica de puentes por volados sucesivos, en la que apenas se requiere de una estructura provisional.

PUENTE DE ARCO

Es un puente con apoyos a los extremos del vano, entre los cuales se halla una estructura con forma de arco, por donde se transmiten las cargas. El tablero puede estar apoyado o colgado de esta estructura principal, dando origen a distintos tipos de puentes.

Los puentes en arco trabajan transfiriendo el peso propio del puente y las sobrecargas de uso hacia los apoyos mediante la compresión del arco, donde se transforma en un empuje horizontal y una carga vertical. Normalmente la esbeltez del arco (relación entre la flecha máxima y la luz) es alta, haciendo que los esfuerzos horizontales sean mucho mayores que los verticales. Por este motivo son adecuados en sitios capaces de proporcionar una buena resistencia al empuje horizontal.

Cuando la distancia a salvar es grande pueden estar hechos con una serie de arcos, aunque ahora es frecuente utilizar otras estructuras más económicas.

Las estructuras con múltiples arcos ya eran usadas por los antiguos romanos para construir acueductos.

Permiten utilizar en su construcción materiales simples, como piedra y similares, cemento, materiales de relleno,

hormigón en masa (no armado), ladrillo, etc. Época de los romanos y medieval.

- A partir del siglo XIX se empezó a utilizar el hierro.

- Son adecuados en sitios capaces de proporcionar una buena resistencia al empuje horizontal. Se pueden utilizar para salvar grandes distancias construyéndolos con una serie de arcos sucesivos. (Acueductos romano)

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:

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

b) 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).

c) 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).

Los puentes de arco también pueden basarse en otras formas estructurales (armaduras, marcos rígidos, etc). Algunos ejemplos (esquemáticos) se muestran en la siguiente figura:

PUENTES COLGANTES

Es un puente sostenido por un arco invertido formado por numerosos cables de acero, del que se suspende el tablero del puente mediante tirantes verticales.

Desde la antigüedad este tipo de puentes han sido utilizados por la humanidad para salvar obstáculos. A través de los siglos con la introducción y mejora de distintos materiales de construcción este tipo de puentes son capaces en la actualidad de soportar el tráfico rodado e incluso líneas del ferrocarril ligeras.

Las cuerdas están agrupadas y torcidas en espiral para formar una unidad resistente.El vano central puede ser muy largo en relación a la cantidad de material empleado.- Pueden tener la plataforma a gran altura permitiendo el paso de barcos muy altos.- No se necesitan apoyos centrales durante su construcción.- Puede flexar bajo vientos severos y terremotos.

PUENTES ATIRANTADOS

Es aquel cuyo tablero está suspendido de uno o varios pilones centrales mediante

obenques. Se distingue de los puentes colgantes porque en estos los cables principales se disponen de pila a pila, sosteniendo el tablero mediante cables secundarios verticales, y porque los puentes colgantes trabajan principalmente... a tracción, y los atirantados tienen partes a tracción y otras a compresión. También hay variantes de estos puentes en que los tirantes van desde el tablero hasta el pilar situado a un lado, y desde este al suelo, o bien estar unidos al pilar solo.

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:

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

2) 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. El comportamiento estructural y la comparación con claros simples son mostrados esquemáticamente en la siguiente figura.

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. Un ejemplo de este tipo de puente es mostrado en la figura de abajo:

PUENTES ATIRANTADOS

Aunque el uso de cables para atirantar una cubierta de puente fue descubierto 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 las torres a través de los cables. Las configuraciones estructurales de puentes atirantados se muestran en la siguiente figura:

La clasificación general de puentes atirantados

PUENTES MÓVILES

Además de las secciones de algunos puentes de pontones, los tramos móviles pueden ser basculantes (puentes levadizos), giratorios o de elevación vertical, según las necesidades locales. El primer tipo de puente basculante fue el ala abatible de madera que servíapara cruzar el foso de los castillos y que se elevaba con cadenas desde el interior.