Puentes metálicos

Introducción

Los puentes metálicos son estructuras imponentes que se construyen con rapidez. Sin embargo, tiene un alto costo y además se encuentran sometidos a la acción corrosiva de los agentes atmosféricos, gases y humos de las ciudades y fabricas. Por ello, su mantenimiento es caro.

El acero es el material más importante desde finales del siglo XIX para la construcción de puentes metálicos. En un principio su uso fue escaso por su alto costo. Años después el material bajo drásticamente su precio. Realizándose impresionantes monumentos de acero.

Son numerosos los puentes metálicos de cercha existentes en el país tanto para vehículos como para ferrocarril, diseñados en el extranjero y ensamblados en el sitio, hasta la década de los 60 del siglo pasado. Posteriormente, los puentes de concreto postensado de vigas T, reemplazaron los metálicos de cercha, con beneficio para la ingeniería nacional, pues el proceso de diseño y construcción se realizaba por ingenieros colombianos.

Una de las mayores ventajas del acero son: su construcción en el taller y la facilidad de traslado al sitio para su armado; esto le permite competir con los puentes de concreto preesforzado, en sitios inhóspitos de la geografía nacional, o cuando el factor tiempo de construcción es una variable fundamental para la obra.

Evolución

La evolución de los puentes a lo largo de la historia ha sido notable, mediante las progresivas investigaciones se dio lugar a la invención de la celosía siendo utilizado para dar rigidez a flexión de sus elementos estructurales.

Posterior a la Segunda Guerra Mundial el desarrollo de la tecnología ha permitido que los puentes metálicos sean una excelente opción a la hora de construir un puente logrando una mayor capacidad resistente, disminuir el peso propio y material moldeable. Este desarrollo se produce principalmente en Alemania y consiste en los siguientes puntos:

• 1. Extensión de la utilización de la viga de alma llena, tanto en su versión de viga doble T, como viga cajón. En 1950 se construye un primer puente como viga cajón de grandes proporciones (L = 140 m) realizado por Stephenson. Posteriormente esta tipología se utiliza en muchos puentes, sin llegar a competir para las grandes obras con la estructura celosía, pero el costo de fabricación más reducido de la estructura de alma llena y el menor número de uniones a realizar, determinó su imposición.

• 2. Mejoramiento de los métodos de unión (tornillos de alta resistencia, desde 1940) y la extensión del uso de la soldadura eléctrica y luego la automática, la cual tuvo un gran desarrollo en la construcción naval durante la Segunda Guerra Mundial. Así el remache desaparece como método de unión.

• 3.  El desarrollo o imposición de la losa ortótropa como tablero de puente metálico, la cual se solidariza con el elemento de flexión longitudinal y trabaja monolíticamente, optimizando la utilización del acero. La soldadura automática tuvo gran importancia para introducir esta innovación.

• 4. La mejor calidad de los aceros, lo cual permite reducir el peso de la estructura.

La sección transversal más usada es el cajón con una o dos células y la esbeltez económica es algo mayor que en los puentes pre-tensados, la relación peralte/luz está entre l/25 y l/30, pero el precio de los puentes metálicos suele ser mayor que los de hormigón pre-tensado, lo que ha ocasionado un desplazamiento paulatino de estos a luces cada vez mayores.

El encarecimiento de los puentes metálicos, ha dado origen a los puentes mixtos, que sustituye al tablero metálico (parte más costosa del puente) por una losa de hormigón, sin embargo las luces son menores.

El puente arco metálico ha seguido su camino en las dos morfologías conocidas del material, utilizando el alma llena o la celosía. El mayor arco metálico construido fue terminado hace pocos años utilizando una estructura en celosía tanto para el arco como para el tablero. Últimamente se están construyendo arcos metálicos con sección tubular.

La celosía en puentes rectos ha seguido su camino desde el siglo en que apareció, pero su frecuencia actual es pequeña y se la ve todavía en la tecnología de EE.UU. y Japón.

Generalidades

Puente

Es una estructura reticular que facilita las actividades aquellas que pudieran encontrar dificultad en sortear un obstáculo natural o una vía de circulación terrestre o marítima.

Las funciones principales de un puente son:

• Soportar el tránsito de vehículo o de otro tipo sobre un cruce, que puede ser un rio, una barranca o bien otra línea de transito.

• Servir de forma segura.

• Ser económico.

Partes: 1, 2