Este artículo explica los diferentes tipos de puentes que se construyen en todo el mundo. El tipo de construcción, la distribución de la carga, el tipo de materiales utilizados en la construcción y el tipo de cargas aplicadas al puente son algunos factores que influyen en la selección de los tipos de puentes.
Veamos qué criterios están disponibles para categorizar puentes.
- Tipos de materiales de construcción – Acero, hormigón, madera, pretensado, etc.
- Forma estructural : armadura, viga, suspensión, voladizo, etc.
- Dependiendo del uso previsto : puente de carretera, puente de autopista, puente de ferrocarril, puente peatonal, etc.
- Después de los tramos del puente : puente de alcantarilla, puente de tramo largo, puente de tramo ancho, etc.
Existen muchos otros métodos que se pueden utilizar para clasificar puentes. A continuación se muestran algunos de los métodos más comunes para identificar tipos de puentes.
Analicemos los tipos de puentes en detalle.
Puente de armadura
Una armadura es una estructura que transmite cargas como fuerzas axiales. No está sujeto a fuerzas de flexión ni de corte.
Existen diferentes clasificaciones en función de la disposición de las cerchas.
Veamos cuáles son los principales componentes del puente de celosía.
Figura de Wikipedia
La figura de arriba muestra los componentes básicos del puente de celosía. Hay otros componentes, como los arriostramientos del tablero, para aumentar la rigidez lateral del puente.
Analicemos brevemente los diferentes tipos de puentes de armadura.
Puente de armadura de Howe
Sin embargo, la estructura puede ser de madera, hierro o acero.
Se compone de elementos verticales y diagonales. La siguiente imagen de Wikipedia muestra el componente del puente del armazón de ducha.
Este es uno de los antiguos tipos de puentes que se utilizaron ampliamente en el siglo XIX y es fácil de diseñar. El proyecto es posible con sólo un simple cálculo.
Además, es uno de los tipos de puentes más rentables porque es fácil de construir y su construcción no es muy complicada.
Puente de armadura de pony
Este también es un puente de armadura.
El tráfico puede fluir a través de la estructura y las estructuras no están conectadas por puntales a ninguno de los lados de la calle.
Debido a las luces limitadas, esto no se usa comúnmente en la construcción de puentes. A medida que aumenta la luz del puente, necesitamos límites laterales para la armadura. Si no hay límites, el puente podría colapsar.
Este tipo de puentes se pueden sustituir por puentes de vigas metálicas. Al cambiar la rigidez lateral de las vigas de placa, se puede aumentar la luz del puente.
La longitud de este tipo de puentes es limitada.
Puente de armadura Parker
Este tipo de novia fue inventado por Charles H. Parker. Su nombre se utiliza para este tipo de novia.
Las cuerdas superior e inferior no son paralelas. Esta también es una armadura simple, pero dos armaduras a cada lado de la calle están conectadas en la parte superior e inferior mediante tirantes horizontales y diagonales.
Puente de armadura K
El puente K-truss es una variante del puente Parker.
Al parecer existen combinaciones de elementos como la letra K.
Además, la combinación de elementos reduce la longitud útil de los elementos. Los elementos verticales están conectados por elementos inclinados y forman así la estructura.
Puente de armadura Bailey
El puente Bailey Truss es un puente temporal que originalmente data de la Segunda Guerra Mundial.
Es un puente de celosía portátil y prefabricado. Se puede transportar de un lugar a otro.
Incluso hoy en día se siguen construyendo puentes de este tipo durante la guerra para salvar presas, diques y terraplenes.
Durante la construcción de nuestro nuevo puente, se construirán puentes exteriores para la ruta de circunvalación.
La sencillez de construcción y la posibilidad de desmontarlo si fuera necesario son los datos más importantes de este tipo de puentes.
Puente de armadura
Un puente de armadura es un puente de armadura construido con elementos diagonales muy espaciados.
Además, estos puentes están hechos de madera o acero.
Los elementos dispuestos diagonalmente soportan las cargas entre los cordones superior e inferior.
Estos puentes se pueden ver en puentes peatonales, puentes ferroviarios, etc.
Además de los tipos de puentes de armadura anteriores, existen muchos otros tipos de puentes de armadura como se describe en el artículo de Wikipedia. Puente de armadura .
puente voladizo
A la hora de diseñar este tipo de puentes se tiene en cuenta el efecto voladizo. Los puentes son autoportantes, soportando los soportes las cargas del tramo central.
La siguiente figura de Wikipedia es un ejemplo sencillo de cómo se mantiene la estabilidad.
En este tipo de puente, la acción de la armadura sirve como mecanismo de transferencia de carga.
Normalmente hay dos estribos en el centro del puente, de los que se suspende el puente. Dependiendo de la longitud total del puente, pueden existir varios pilares de este tipo.
Este tipo de puentes constan principalmente de los siguientes componentes:
- brazo de anclaje : garantiza la estabilidad del movimiento de la pluma. Compensa la rotación causada por el brazo articulado.
- Brazo articulado : el componente principal del puente es el brazo voladizo. Él apoya el puente. La parte suspendida del puente está sostenida por el brazo voladizo.
- Tramo de suspensión : se apoya en los brazos voladizos a ambos lados del puente.
Estos puentes están construidos con acero estructural y como elementos de puente se utilizan a menudo perfiles como perfiles de viga universales, perfiles en H, perfiles huecos rectangulares, perfiles huecos circulares, etc.
La ilustración de arriba muestra un puente voladizo típico. Existen diferentes arquitecturas con diferentes apariencias, pero que cumplen con requisitos funcionales y estructurales.
Además, la construcción de este tipo de puente es comparativamente más sencilla que la de otros tipos de puentes, ya que podemos continuar la construcción desde un estribo hasta la mitad del tramo.
Una vez completados ambos lados, se puede colocar el puente colgante conectando los dos voladizos.
Además, si se requiere una cierta altura libre para el movimiento sobre el puente, este tipo de puentes son más útiles porque la naturaleza del puente lo permite.
Puente colgante – puente atirantado
Los puentes colgantes, también conocidos como puentes atirantados, son un tipo de puentes diseñados para grandes luces.
El tablero del puente está sostenido por cables suspendidos verticalmente, que a su vez están sostenidos por cables fijados entre los pilares/estribos.
Los siguientes componentes se pueden observar en un puente colgante.
- cable principal
El cable que discurre por encima del puente y que conecta todos los componentes del puente y está anclado en los extremos es el cable principal.
Es el elemento que transfiere las cargas del puente a las estructuras de soporte y puede denominarse elemento clave del puente.
Es una combinación de alambres de acero y el cable principal consta de miles de alambres.
- Cable de suspensión
Los cables de aleación también están fabricados del mismo material. Esta también es una combinación de alambres de acero. Sin embargo, estos cables no son tan gruesos como el cable principal.
Estos cables se utilizan para conectar la plataforma al cable principal.
- Área cubierta
La cubierta es la zona donde se permite la circulación de personas y vehículos.
La cubierta es una combinación de cerchas y vigas de acero.
Las cerchas y puntales fijados entre las cerchas para estabilizar la plataforma se cuelgan del cable principal mediante cables aéreos.
- torres
La torre es el componente principal que soporta el cable de suspensión. El tramo principal del puente se mantiene entre las torres.
También se le llama pilar.
Las torres suelen estar hechas de hormigón o acero y representan la parte más alta del puente.
- ancla
Los anclajes son los bloques de hormigón que sostienen el cable en sus extremos.
La fuerza de tracción del cable es soportada por el bloque de anclaje al suelo, que descansa sobre un pilote de cimentación .
Los puentes colgantes o puentes atirantados están diseñados para tres estados límite.
El componente principal donde se deben observar estos estados límite es el cable principal.
- Diseño de tensión de cuerda en estado límite último
- Estado límite de servicio para tensiones y deformaciones de tracción, flexión y vibración.
- Estado límite de fatiga para cargas de tráfico y efectos del viento.
A la hora de diseñar un puente colgante se tienen en cuenta los siguientes tipos de actuaciones.
- Cargas muertas – peso muerto de la estructura.
- Carga de tráfico: se deben tener en cuenta las cargas de tráfico necesarias de acuerdo con las normas pertinentes.
- Cargas de viento: el viento es uno de los casos de carga más importantes que se deben considerar en el diseño. Las cargas laterales que actúan en dirección horizontal crean vibraciones en el puente. Esto podría provocar el colapso del puente. Por lo tanto, se deben realizar los cambios necesarios en el puente para evitar el colapso debido al viento. También se realizan pruebas en túnel de viento para determinar el comportamiento de la estructura. Por tanto, se deben tomar contramedidas para evitar las vibraciones provocadas por el viento.
Ventajas de los puentes colgantes
- La principal ventaja del puente atirantado es la capacidad de abarcar grandes luces. A diferencia de otros tipos de puentes, aquí es posible una luz mayor entre dos pilares o pilas.
- La naturaleza de este puente hace que sea necesario utilizar menos material en comparación con otros tipos de puentes. Esto podría reducir los costos de construcción.
- El puente no obstaculizará el tráfico a lo largo del río.
- Además del tendido de cables, en el tramo del río se requiere una intervención comparativamente menor para la construcción a nivel del suelo.
Desventajas de los puentes colgantes
- Para evitar las vibraciones relacionadas con el viento, el tablero del puente debe ser más rígido. Como la envergadura es muy grande, necesitamos un sistema más rígido para soportar las influencias aerodinámicas.
- Cuando los volúmenes de tráfico son elevados, la baja rigidez del tablero del puente es un problema.
- Los costes de la fundación son comparativamente más elevados.
Puente de arco
Los puentes de arco son uno de los tipos de puentes más antiguos. En esta categoría entran diferentes tipos de puentes.
La carga de construcción y otras cargas actuantes se transfieren a la columna a través de la curvatura.
Existen diferentes tipos de puentes construidos con diferentes materiales. Cuando comenzó la construcción de los puentes en arco todavía no había hormigón. Por ello, en la construcción se utilizan diferentes técnicas.
Arcos de mampostería, arcos de piedra, etc. están construidos de manera estable para soportar la superestructura del puente. Estos materiales son débiles en tensión. Por lo tanto, el arco está diseñado de tal manera que las cargas se transfieran como fuerzas de compresión.
Veamos los tipos comunes de puentes en arco.
- Puente de arco voladizo
- Puente de arco de cubierta
- Puente de arco continuo
- Puente de arco atado
- Puente en arco con tensión instantánea.
- Puentes de arco de hormigón sólidos y fijos
- Pin – Pin puentes de arco de hormigón
- Canal acueducto y viaducto
Los puentes de arco modernos se construyen con hormigón, acero o una combinación de ambos materiales, aunque el puente antiguo se construía con ladrillo o escombros.
Puente de vigas
La construcción de puentes con vigas entra en esta categoría.
Se utilizan diferentes tipos de vigas para construir puentes de vigas.
- Vigas de hormigón armado
- Soporte universal – acero
- Titular de la matrícula
- Vigas de hormigón pretensado
- Viga pretensada
- Viga cajón
Puentes con vigas de hormigón armado
Como todos sabemos, el hormigón armado tiene sus limitaciones. A medida que aumenta la luz del puente, necesitamos aumentar el canto de la viga.
Además, también se debe aumentar la superficie de refuerzo. Para luces más grandes, esta no es una opción económica.
En el diseño se deben tener en cuenta cargas elevadas, especialmente en autopistas. En estas situaciones, las vigas de hormigón pueden no ser económicas, incluso si la luz de los puentes es mayor.
Por lo tanto, los puentes de vigas de hormigón armado son los más adecuados para luces inferiores a 10 m.
Si corresponde, se pueden usar barras profundas para sostener el puente según sea necesario.
Portador universal
La viga universal es una viga de acero cuya altura del alma es mayor que la altura de la cuerda.
Las vigas de acero se colocan en el estribo a intervalos regulares requeridos por el diseño y luego se coloca el tablero del puente.
Normalmente los tipos de vigas se construyen como vigas compuestas, teniendo en cuenta el efecto compuesto de la placa.
Si no se considera la acción compuesta, las vigas de acero se diseñan como vigas normales de acuerdo con las normas pertinentes.
Se podría utilizar un ejemplo práctico de una estructura de vigas de acero para aprender los procedimientos a seguir en la construcción de vigas. Este ejemplo ha sido preparado según BS 5950 y la construcción debe cumplir con la norma pertinente.
Titular de la matrícula
Las vigas de chapa se utilizan a menudo en la construcción de puentes. Están fabricados en acero y son soportes prefabricados.
A diferencia de los perfiles laminados, la producción se puede realizar según las necesidades del puente.
El artículo Portamatrículas Para obtener más información sobre este tema, póngase en contacto con:
viga de tensión
Las vigas de hormigón pretensado son las más utilizadas . Los tipos de vigas se utilizan en varios tipos de puentes.
Tras la fabricación de las vigas de hormigón se procede al pretensado y posterior montaje.
A diferencia de otros tipos de vigas, las vigas tensadas se pueden utilizar para soportar grandes luces. La mayoría de los puentes de tamaño mediano se construyen con vigas tensadas.
El ejemplo resuelto Construcción de vigas traccionadas Para obtener más información sobre el proceso de construcción de una viga de hormigón pretensado, consulte.
Viga cajón
Las vigas cajón son un tipo de viga de puente que se usa comúnmente cuando es necesario soportar grandes luces.
Además, también se utilizan en puentes colgantes.
Normalmente, los puentes de vigas cajón están postensados. Además, son el mejor tipo de viga de puente que puede resistir eficazmente los momentos de torsión.
Por lo tanto, los puentes con vigas cajón son más eficaces para puentes curvos.
puente basculante
El puente levadizo se construye cuando necesitamos tener en cuenta el movimiento del río. Por ello, a este tipo de puentes también se les llama puentes levadizos.
Si es necesario, el puente se puede subir y bajar para los movimientos de vehículos.
Hay muchos puentes famosos en el mundo, por ejemplo el Tower Bridge de Londres.
Los contrapesos unidos al puente soportan el movimiento del puente en dirección vertical. También existen muchos otros métodos para lograr la rotación del puente sobre el pilar.
puente de alcantarilla
Las alcantarillas son tipos de puentes construidos en todo el mundo como puentes de tramos cortos.
Para categorizar las alcantarillas se utiliza su método de construcción.
Los siguientes tipos de puentes de alcantarilla se encuentran comúnmente en todo el mundo.
- Alcantarillas de tuberías : una o más tuberías se unen para formar un puente. Generalmente se vierte hormigón entre las tuberías para crear un puente completo.
- Paso en codo : parte de la tubería está diseñada como un codo. Esto es más similar a los antiguos puentes de arco. El puente puede estar formado por uno o más arcos.
- Paso de caja – Es una estructura de hormigón en forma de caja que permite que el agua fluya a través de la caja y transite por la placa superior de la caja. Dependiendo de la longitud del canal, podrán existir una o más cajas.
- Alcantarilla de puente : la construcción es idéntica a la del puente, pero también similar a un puente de caja hidráulica. Los pilares son idénticos a los del puente.
red
Es un pequeño puente diseñado únicamente para el tráfico de pasajeros.
Estos puentes solían ser construidos por miembros. Posteriormente se fabricaron principalmente de acero, hormigón y madera.
Además, los grandes puentes peatonales están diseñados como puentes colgantes.
Los siguientes tipos de puentes se consideran puentes peatonales.
- Rayo de novia
- recorrido
- Puente de badajo
- Puente de la Luna
- Puente colgante sencillo
Hay muchos más tipos, pero los mencionados anteriormente son los más comunes que se pueden observar.
