Puente atirantado
En términos de ingeniería civil, se denomina puente atirantado a aquel cuyo tablero está suspendido de uno o varios pilones centrales mediante obenques. Se distingue de los puentes colgantes porque en éstos 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 que trabajan a tracción y otras a compresión. También hay variantes de estos puentes en que los tirantes van desde el tablero al pilar situado a un lado, y de ahí al suelo, o bien están unidos a un único pilar como el Puente del Alamillo en Sevilla.
Historia
Los puentes atirantados pueden datar desde 1595, de los que se han encontrado diseño en un libro encontrado llamado Machinae Novae escrito por Fausto Veranzio. Muchos puentes colgantes primitivos fueron en un principio híbridos de puentes colgantes y atirantados, incluyendo el puente peatonal Dryburgh Bridge construido en 1817. James Dredge patentaría el Puente Victoria en Bath (Reino Unido, 1836) y más tarde el Albert Bridge en Londres en 1872. Los diseñadores de puentes descubrieron que la combinación de ambas tecnologías permitía construir puentes más rígidos, un ejemplo de esto es el puente de las cataratas del Niágara construido por John Augustus Roebling.
El ejemplo más antiguo y conocido de un verdadero puente atirantado es el punte de acero de Bluff Dale, situado en Bluff Dale, (Texas, Estados Unidos.) construido en 1890 por E.E. Ruyon.[1][2] En pleno siglo XX los ejemplos más pioneros incluyen a A. Gisclard, con el puente de Cassagnes (1899), en el que la componente horizontal de la fuerza de los cables es compensada por un cable puntal horizontal, preveniendo así la compresión significativa del tablero. Eduardo Torroja, un ingeniero español diseño un puente atirantado para el acueducto del Tempul en la provincia de Cádiz, España en 1926.[3]
Alber Caquot construiría un nuevo puente atirantado con tablero de hormigón sobre el canal de Donzère-Mondragon en Pierrelate convirtiéndose en el primer puente atirantado moderno, pero aún con una gran influencia de los diseños previos. El puente de tablero metálico Strösmund Bridge diseñado por Franz Dischinger también es citado como uno de los primeros puentes atirantados modernos.
Otros pioneros claves en esta época son Fabrizio de Miranda, Riccardo Morandi y Fritz Leonhardt. En este período se usaban muy pocos cables como en el caso del puente de Theodor Heuss en Düsseldorf de 1958. Sin embargo el utilizar pocos cables aumentaba enormemente el costo de construcción por lo que las modernas estructuras llevan muchos más cables. El tiempo ha hecho que los puentes atirantados se hagan un lugar en el diseño de puentes y desplacen a los puentes ménsula.
Características generales
Los puentes atirantados ocupan un punto medio entre los puentes de acero de contrapeso y los colgantes. Un puente colgante, requiere más cables (y más acero), y uno de contrapeso, más acero para su construcción. Aunque desde el punto de vista estructural serían puentes que trabajan en modo contrapeso.
Este tipo de puentes se usa en vanos medianos y grandes con luces que van de los 300 metros al kilómetro, como en estrechos y bahías, aunque para vanos mayores de un kilómetro, en la actualidad se usan puentes colgantes solamente. Si el diseñador lo considera y las condiciones del fondo lo permiten se pueden construir puentes atirantados de vanos sucesivos que salvan luces mayores del kilómetro como es el caso del Puente Rio-Antirio o el Viaducto de Millau. Este tipo de puentes también se usa para pequeñas pasarelas peatonales.
Dos de las características de estos puentes es el número de pilones, hay puentes con uno solo, o con varios, lo más típico es estar construidos con un par de torres cerca de los extremos.
También se caracterizan por la forma de los pilones (forma de H, de Y invertida, de A, de A cerrada por la parte inferior (diamante), una sola pila...), y si los tirantes están sujetos a ambos lados de la pista, o si la sujetan desde el centro (dos planos de atirantamiento, o uno solo respectivamente). También es característico la disposición de los tirantes, ya que puede ser paralelos, o convergentes (radiales) respecto a la zona donde se sujentan en el pilón. También puenden tener un gran número de tirantes próximos, o pocos y separados, como en los diseños más antiguos.
Algunos puentes tienen los pilares los mismos tirantes en el vano central del puente que en los de los extremos, otros, tienen más cables en el vano del centro que en los vanos extremos, también conocidos como vanos de compensación.
Algunos puentes atirantados, son puentes mixtos, con unos vanos atirantados, y otros de tipo puente viga, como es el caso del Puente de Rande.
Comparación con los puentes colgantes
Los puentes atirantados, sobre todo si tienen varias torres, pueden parecer muy parecidos a los colgantes, pero no lo son. En la construcción, en un puente colgante se disponen muchos cables de pequeño diámetro entre los pilares y los extremos donde se anclan al suelo o un contrapeso, estos cables, son la estructura primaria de carga del puente. Después, antes de montar la pista, se suspenden cables del cable principal, y más tarde se monta esta, sosteniéndola de dichos cables, para ello, la pista se eleva en secciones separadas y se instala. Las cargas de la pista se transmiten a los cables, y de este al cable horizontal, y luego, a los pilares, los contrapesos de los extremos, reciben una gran fuerza horizontal.
En los puentes atirantados, las cargas, se transmiten al pilar central a través de los cables, pero al estar inclinados, también se transmiten por la propia sección, hasta el pilar, donde se compensa con la fuerza recibida por el otro lado, no con un contrapeso en el extremo, por ello, no requieren anclajes en los extremos.
- Diferencias entre los distintos tipos de puentes
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Puente atirantado, diseño en abanico -
Puente atirantado, diseño en arpa
Variaciones
Puente atirantado de pilón lateral
En este tipo de puente, el pilón, no está situado en el mismo plano de la pista (longitudinal), sino un poco a un lado, este diseño permite puentes con pistas algo curvas.
Puente atirantado asimétrico
Este vato de puentes, usa un pilar a un extremo del puente al que llegan los cables. Estos puentes no son muy diferentes respecto a los atirantados normales. La fuerza de los cables puede ser compensada continuando estos hasta unos contrapesos en el suelo. Los cables, pueden ser sustituidos por pilares de hormigón prensado trabajando a compresión.
Puente atirantado de pilón contrapeso
Es un puente similar al anterior, salvo que los cables no continúan hasta el contrapeso, sino que están anclados al pilón, y el pilón sujeta la fuerza de los cables, debido a su propio peso y su anclaje en el terreno. Uno de los pioneros de este diseño es Santiago Calatrava con el Puente del Alamillo en Sevilla.
Véase también
Referencias
- ↑ «Bluff Dale Suspension Bridge». Historic American Engineering Record. Library of Congress.
- ↑ «Barton Creek Bridge». Historic American Engineering Record. Library of Congress.
- ↑ Troyano, Leonardo (2003). Bridge Engineering: A Global Perspective. Thomas Telford. pp. 650-652. ISBN 0727732153.
Enlaces externos
Wikimedia Commons alberga una galería multimedia sobre puentes atirantados.- Structurae: Puentes atirantados (en alemán y en inglés)
- Puente atirantado (en inglés)
- Sitio del puente de Leonard P. Zakim Bunker Hill - 2005 el más largo
- Puentes atirantados en Bratacan, completa, explicada (en inglés)
- Documento PDF, en castellano, 8 p.
