viernes, 24 de enero de 2014

Puentes Colgantes

PUENTES COLGANTES.


Este tipo de puentes, así como los atirantados, presenta como característica principal  que sus estructuras se basan en el cable. Por ello los puentes de grandes luces que se  construyen en la actualidad son colgantes o atirantados. La utilización del cable en este tipo  de puentes se debe a tres razones fundamentales: En primer lugar el cable es un elemento que  trabaja exclusivamente a tracción, se aprovecha al máximo su capacidad resistente puesto que  con los tratamientos actuales se logran elevadas resistencias,  y por su gran flexibilidad puede  deformarse transversalmente sin que aparezcan flexiones y permite utilizar en toda la sección  toda su capacidad de resistencia, en tercer lugar el cable está formado por muchos hilos y  cordones lo que permite hacer cables de gran diámetro en puentes de grandes luces.  Por lo que se refiere a los puentes colgantes en concreto su estructura está formada por  los cables principales que se fijan en los extremos del vano a salvar y tienen la flecha  necesaria para soportar a través de un mecanismo de tracción pura, las cargas que actúan sobre él.
Para evitar su gran deformabilidad se da rigidez a flexión al tablero de manera que las cargas se reparten en una longitud grande del cable. Por lo que se refiere a la tipología de puentes colgantes en cuestión podemos destacar:
        Puentes catenaria: Se trata de los primeros puentes colgantes primitivos que se  construyeron en China e Himalaya si bien en la actualidad únicamente se construyen pasarelas peatonales con esta tipología.
        Puentes Autoanclados: Nacen de la necesidad de anclar los cables al terreno mediante contrapesos. Si bien en numerosas ocasiones el elevado coste de los contrapesos o la defectuosa calidad del terreno de cimentación determinan que no sea posible esta solución con lo que se anclan los cables principales al tablero en los extremos de los vanos de compensación.
        Puentes Colgantes de Tablero: Pueden ser de Tablero Inferior, Intermedio o Superior.
        Puentes colgantes de varios vanos: Ésta tipología actualmente puede considerarse que ha caído en el desuso.

Evolución histórica
Podemos distinguir cuatro fases.
-          La primera fase son puentes de catenaria hechos de cuerda y elementos naturales o de hierro.
-          La segunda fase se inicia a finales del siglo XVIII cuando se colocó el tablero independiente del cable principal mediante péndolas, método impulsado por el ingeniero James Fin Ley, que utilizaba eslabones de cadena para los cables principales.
-          La tercera fase en la evolución se inicia a mediados del Siglo XIX a raíz del impulso de grandes ingenieros americanos. En un inicio se construyeron puentes con una elevada rigidez en el tablero y aumentando la rigidez en los cables principales mediante un sistema de tirante. Pero con la evolución del cálculo estático surgieron tableros cada vez más delgados pero todo el auge americano por este tipo de puentes se vio frustrado por el hundimiento del puente Tacoma en 1940.
-          La cuarta generación se inicia a partir de los estudios derivados de la caída del mencionado puente donde se llega a dos conclusiones. La primera de ellas consiste en seguir haciéndolos con vigas trianguladas pero dándoles la suficiente rigidez a flexión y torsión para que soporten los efectos del viento. La segunda consiste en la adopción de una sección en forma de cajón cerrado aerodinámica, lo que reduce los problemas de estabilidad.
Proceso constructivo
Las principales fases del proceso constructivo son:
-          Construcción de las torres y contrapesos: Por lo que se refiere a la construcción de las torres se montan generalmente mediante grúas trepadoras ancladas en ellas que se van elevando a la vez que van subiendo las torres. En cuanto a los contrapesos tampoco plantean especiales problemas. Su dificultad radica simplemente en la precisión que requiere la colocación de las piezas metálicas que sirven de anclaje a las piezas que forman el cable.
-          Montaje de los cables principales: Es la fase de mayor complejidad pues es la tarea básica. Para montar los cables principales generalmente se lanzan primero unos cables auxiliares que sustenten los cables principales durante la fase de construcción.

-          Montaje del Tablero: Generalmente se realiza por voladizos sucesivos avanzando la ménsula desde una péndola a la siguiente, de la que se cuelga. El avance se hace simétricamente desde la torre hacia el centro del vano principal y hacia los extremos. Desde el tablero una vez construido se van montando piezas elevándolas mediante grúas situadas sobre él hasta cerrar el tablero en el centro del vano. Otros métodos para el montaje del tablero son la división del tablero en dovelas de sección completa que se llevan por flotación bajo su posición definitiva y se elevan a ella desde los cables principales mediante cabrestantes, una vez situadas en su situación definitiva se cuelgan de las péndolas.

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