¿CÓMO INTERVIENEN LAS FUERZAS EN LA

CONSTRUCCIÓN DE UN PUENTE COLGANTE? 

Un puente es:• Construcción que permite salvar un accidente geográfico o cualquier otro obstáculo físico.

• El diseño varía dependiendo de su función y la naturaleza del terreno sobre el que se construye.

Tipos de puentes

Existen cinco tipos principales de puentes: 

◦Puentes viga◦En ménsula◦En arco ◦Colgantes ◦Atirantados

Puente en viga◦Puente cuyos vanos son soportados por vigas. Este tipo de puentes deriva directamente del puente tronco. ◦Se construyen con madera, acero u hormigón (armado, pretensado o pos tensado). ◦ Se emplean vigas en forma de I, en forma de caja hueca.

Puente en ménsula ◦ Puente en el cual una o más vigas principales trabajan como ménsula o voladizo.

◦ Puentes peatonales: pueden construirse con vigas simples, pero los puentes de mayor importancia se construyen con grandes estructuras reticuladas de acero o vigas tipo cajón de hormigón pos tensado, o mediante estructuras colgadas.

Puente en arco◦ Puente con apoyos a los extremos de la luz, entre los cuales se hace una estructura con forma

de arco con la que se transmiten las cargas.

◦ 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.

◦ La esbeltez del arco es alta, haciendo que los esfuerzos horizontales sean mucho mayores que los verticales.

Puente colgante◦ Puente sostenido por un arco invertido formado por numerosos cables de acero, del que se

suspende el tablero del puente mediante tirantes verticales.

◦ Este tipo de puentes son capaces en la actualidad de soportar el tráfico rodado e incluso líneas de ferrocarril ligeras.

Puente atirantado ◦ Puente atirantado a aquel cuyo tablero está suspendido de uno o varios pilones centrales

mediante obenques.

◦ Los puentes 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

Fuerzas intervienen en su elaboración◦ Fuerza de tracción

◦ Fuerza de compresión

◦ Fuerza gravitatoria

◦ Fuerza cortante

Fuerza de tracción

◦ Esfuerzo a que está sometido un cuerpo por la aplicación de dos fuerzas que actúan en sentido opuesto, y tienden a estirarlo.

◦ En un puente colgante la fuerza de tracción se localiza en los cables principales.

◦ Un cuerpo sometido a un esfuerzo de tracción sufre deformaciones positivas (estiramientos) en ciertas direcciones por efecto de la tracción.

Fuerza de compresión◦Resultante de las tensiones o presiones que existe dentro de un sólido deformable

◦ Caracterizada porque tiende a una reducción de volumen o un acortamiento en determinada dirección.

◦ La fuerza de compresión intenta comprimir un objeto en el sentido de la fuerza.

Fuerza gravitatoria◦ La fuerza gravitatoria disminuye con el cuadrado de la distancia, es decir que ante un aumento

de la separación, el valor de la fuerza disminuye al cuadrado.

Fuerza cortante◦  Es la suma algebraica de todas las fuerzas externas perpendiculares al eje de la viga, que

actúan a un lado de la sección considerada

◦ La fuerza cortante es positiva cuando la parte situada a la izquierda de la sección tiende a subir con respecto a la parte derecha

Elementos componen al puente

Los puentes están construidos principalmente por 2 partes:

La superestructura o conjunto de tramos que salvan los vanos situados entre los soportes. Está formado por un tablero o piso, una o varias armaduras de apoyo y por las riostras laterales.

La infraestructura formada por:

◦ Las pilas. Son los apoyos intermedios de los puentes de dos o más tramos. Los estribos situados en los extremos del puente sostienen los terraplenes que conducen al puente Los cimientos o apoyos de estribos y pilas encargados de transmitir al terreno todos los esfuerzos.

Están formados por las rocas, terreno o pilotes que soportan el peso de estribos y pilas.

Cada tramo de un puente consta de: Una o varias armaduras de apoyo:

◦ Placas, vigas y jabalcones, que transmiten las cargas mediante flexión o curvatura principalmente.

◦Cables, que las soportan por tensión.

◦ Vigas de celosía, cuyos componentes las transmiten por tensión directa o por compresión.

◦ Arcos y armaduras rígidas que lo hacen por flexión y compresión a un tiempo.

Cada tramo de un puente consta de: Una o varias armaduras de apoyo:

◦ Placas, vigas y jabalcones, que transmiten las cargas mediante flexión o curvatura principalmente.

◦ Cables, que las soportan por tensión.

◦ Vigas de celosía, cuyos componentes las transmiten por tensión directa o por compresión.

◦ Arcos y armaduras rígidas que lo hacen por flexión y compresión a un tiempo.

Función principal de los puentesProteger obstáculos naturales, como valles, ríos, lagos o brazos de mar; y obstáculos artificiales, como vías férreas o carreteras, que nos permite pasar sobre el y con el fin de unir caminos.

¿Por que no se caen los puentes?◦ Los cables que constituyen el arco invertido de los puentes colgantes deben estar anclados en

cada extremo del puente son los encargados de transmitir una parte importante de la carga que tiene que soportar la estructura.

◦ El tablero suele estar suspendido mediante tirantes verticales que conectan con dichos cables

◦ Las fuerzas principales en un puente colgante son de tracción en los cables principales y de compresión en los pilares.

◦ Todas las fuerzas en los pilares deben ser casi verticales y hacia abajo

Diferencia entre los puentes y los puentes colgantes◦ Rigidez considerable o de perfiles aerodinámicos pueden ser necesarias para evitar la cubierta

del puente vibrando bajo fuertes vientos.

◦ La cubierta de la rigidez relativamente baja en comparación con otros tipos de puentes hace que sea más difícil de llevar ferrocarril de tráfico donde las altas cargas vivas se producen concentrados.

Construcción de un puente colgante◦ Primero se construyen las bases en ambos lados del cruce, el tipo de soporte depende del

sistema a utilizar, en uno colgante , después de las cimentaciones y estructuras de soporte, se van tendiendo cables que van soportando los tramos de puente que se van construyendo mediante equipos deslizables, y así hasta juntar las secciones al centro del puente