República Bolivariana de Venezuela Ministerio de poder Popular para la Educación Superior I.U.P Santiago Mariño Carrera: Ing. Civil Asignatura: Puentes Docente: Integrante: Andrés Rivero C.I: 26.410.944 Maracaibo, abril de 2021 introducción 1. Puentes Concepto: Un puente es una construcción que permite salvar un accidente geográfico como un río, un cañón, un valle o un cuerpo de agua, o cualquier otro obstáculo físico, como una carretera, un camino, una vía férrea.1 El diseño de cada puente varía dependiendo de su función y de la naturaleza del terreno sobre el que se construye. Su proyecto y su cálculo pertenecen a la ingeniería estructural,2 siendo numerosos los tipos de diseños que se han aplicado a lo largo de la historia, influidos por los materiales disponibles, las técnicas desarrolladas y las consideraciones económicas, entre otros factores. Al momento de analizar el diseño de un puente, la calidad del suelo o roca donde habrá de apoyarse y el régimen del río por encima del que cruza son de suma importancia para garantizar la vida del mismo. Historia de los puentes La necesidad humana de cruzar pequeños arroyos y ríos fue el comienzo de la historia de los puentes. Hasta el día de hoy, la técnica ha pasado desde una simple losa hasta grandes puentes colgantes que miden varios kilómetros y que cruzan bahías. Los puentes se han convertido a lo largo de la historia no solo en un elemento muy básico para una sociedad, sino en símbolo de su capacidad tecnológica. De la prehistoria a los grandes constructores romanos Los puentes tienen su origen en la misma prehistoria. Posiblemente el primer puente de la historia fue un árbol que usó un ser prehistórico para conectar las dos orillas de un río. También utilizaron losas de piedra para arroyos pequeños cuando no había árboles cerca. Los siguientes puentes fueron arcos hechos con troncos o tablones y ocasionalmente con piedras, empleando un soporte simple y colocando vigas transversales Puente Romano de Córdoba, con la Mezquita de Córdoba. Los romanos fueron grandes constructores de puentes y acueductos en la antigüedad. Puente de arcos Un puente en arco es un puente con apoyos situados en los extremos de la luz a salvar, entre los cuales se dispone una estructura con forma de arco con la que se transmiten las cargas. El tablero puede estar apoyado o colgado de esta estructura principal, dando origen a distintos tipos de puentes arco en función de la posición relativa del tablero respecto al arco.3 El arco fue usado por primera vez por el Imperio romano para puentes y acueductos, algunos de los cuales todavía se mantienen en pie. Los puentes basados en arcos podían soportar condiciones que antes habrían destruido a cualquier puente. Un ejemplo de esto es el Puente de Alcántara, construido sobre el Río Tajo, cerca de Portugal. La mayoría de los puentes anteriores habrían sido barridos por la fuerte corriente. Los romanos también usaban cemento, que reducía la variación de la fuerza que tenía la piedra natural. Un tipo de cemento, llamado puzolana, consistía en agua, limo, arena y roca volcánica. Los puentes de ladrillo y mortero fueron retomados después de la era romana, ya que la tecnología del cemento se perdió y más tarde fue redescubierta. Puente en arco Puente de cuerdas Los puentes de cuerdas, un tipo sencillo de puentes suspendidos, fueron usados por la civilización Inca en los Andes de Sudamérica, justo antes de la colonización europea en el siglo XVI. El puente en la Edad Media Después de esto, la construcción de puentes no sufrió cambios sustanciales durante mucho tiempo. La piedra y la madera se utilizaban prácticamente de la misma manera durante la época napoleónica que durante el reinado de Julio César, incluso mucho tiempo antes. La construcción de los puentes fue evolucionando conforme la necesidad que de ellos se sentía. Cuando Roma empezó a conquistar la mayor parte del mundo conocido, iban levantando puentes de madera más o menos permanentes; cuando construyeron calzadas pavimentadas, alzaron puentes de piedra labrada. A la caída del Imperio romano, el arte sufrió un gran retroceso durante más de seis siglos. El hombre medieval veía en los ríos una defensa natural contra las invasiones, por lo que no consideraba necesario la construcción de los medios para salvarlos. El puente era un punto débil en el sistema defensivo feudal. Por lo tanto muchos de los que estaban construidos fueron desmantelados, y los pocos que quedaron estaban protegidos con fortificaciones. Un tipo fue muy habitual en Europa, el de los puentes habitados, con viviendas y tiendas. Su origen tuvo una única motivación, la fiscalidad: en esos puentes vivían los pobres y los comerciantes que buscaban evadir el contrato de censo (pagable al propietario del suelo) y el peaje (concesión, pagable al señor feudal). Prácticamente han desaparecido todos. La Edad Moderna en los puentes Durante el siglo XVIII hubo muchas innovaciones en el diseño de puentes con vigas por parte de Hans Ulrich, Johannes Grubenmann y otros. El primer libro de ingeniería para la construcción de puentes fue escrito por Hubert Gautier en 1716. La revolución del acero y el hormigón Con la Revolución industrial en el siglo XIX, los sistemas de celosía de hierro forjado fueron desarrollados para puentes más grandes, pero el hierro no tenía la fuerza elástica necesaria para soportar grandes cargas. Con la llegada del acero, que tiene un alto límite elástico, fueron construidos puentes mucho más largos, en muchos casos utilizando las ideas de Gustave Eiffel. Partes de un puente En su aspecto técnico, la ingeniería de un puente tradicional diferencia, además de los cimientos, dos partes esenciales: la superestructura y la infraestructura, y en ellas, pueden desglosarse los siguientes componentes básicos: - - Tramo: Parte del puente que sostienen bastiones o pilastras. Bastión: En la subestructura, apoyo para un tramo. Ménsula: Recurso arquitectónico tradicional para descargar el sobrepeso de bastiones y pilas. Relleno o ripio: Retenido por los estribos, sustituye los materiales (tierra, rocas, arena) removidos, y refuerza la resistencia de bastiones, pilastras. Asiento: Parte del bastión en el que descansa un tramo, y en el caso de las pilas los extremos de dos tramos diferentes. Losa de acceso: Superficie de rodamiento que se apoya en la ménsula. Luz (entre bastiones): Distancia media entre las paredes internas de pilas o bastiones consecutivos. Contraventeo: Sistema para dar rigidez a la estructura. Tablero: Base superior de rodaje que sirve además para repartir la carga a vigas y largueros, en casos especiales, el tablero puede estar estructurado para sostener una vía férrea, un canal de navegación, un canal de riego, en estos dos últimos casos se les llama "puente canal"; o una tubería, en cuyo caso se llama puente tubo. Viga trasversal: Armadura de conexión entre las vigas principales (un ejemplo de conjunto son las vigas de celosía). Apoyos: Placas y ensamblajes diseñados para recibir, repartir y transmitir reacciones de la estructura (ejemplos de este tipo de apoyo son los rodines y balancines). Arriostrados laterales o vientos: Unen las armaduras y les dan rigidez. Otras secciones: Goznes, juntas de expansión, marcos rígidos, placas de unión, vigas de diversas categorías y superficie de rodamiento. En cuanto a la estructura arquitectónica, en un puente se pueden distinguir: - Andén. Arcada (arcos). Encachado.5 Cabeza de puente. Estribos y manguardias. Ojo. Pila, pilar, pilote, zampa. Pretil, acitara, antepecho, barandilla. Tajamar (ver 20 en visualización). Zapata. Tipos de puentes Por su uso Un puente es diseñado para ferrocarriles, tráfico automovilístico o peatonal, tuberías de gas o agua para su transporte o tráfico marítimo. En algunos casos puede haber restricciones en su uso. Por ejemplo, puede ser un puente en una autopista y estar prohibido para peatones y bicicletas, o un puente peatonal, posiblemente también para bicicletas. Las partes inferiores de los puentes alrededor de todo el mundo son puntos frecuentes de grafiti. Un acueducto es un puente que transporta agua, asemejando a un viaducto, que es un puente que conecta puntos de altura semejante. Puentes decorativos y ceremoniales Para crear una imagen bella, algunos puentes son construidos mucho más altos de lo necesario. Este tipo, frecuentemente encontrado en jardines con estilo asiático oriental, es llamado «puente luna», evocando a la luna llena en ascenso. Otros puentes de jardín pueden cruzar solo un arroyo seco de guijarros lavados, intentando únicamente transmitir la sensación de un verdadero arroyo. Comúnmente en palacios un puente será construido sobre una corriente artificial de agua simbólicamente como un paso a un lugar o estado mental importante. Un conjunto de cinco puentes cruza un sinuoso arroyo en un importante jardín de la Ciudad Prohibida en Pekín, China. El puente central fue reservado exclusivamente para el uso del emperador, la emperatriz y sus sirvientes. Taxonomía estructural y evolucionaria Los puentes pueden ser clasificados por la forma en que las cuatro fuerzas de tensión, compresión, flexión y tensión cortante o cizalladura están distribuidas en toda su estructura. La mayor parte de los puentes emplea todas las fuerzas principales en cierto grado, pero solo unas pocas predominan. La separación de fuerzas puede estar bastante clara. En un puente suspendido, los elementos en tensión son distintos en forma y disposición. En otros casos las fuerzas pueden estar distribuidas entre un gran número de miembros, tal como en uno apuntalado, o no muy perceptibles a simple vista como en una caja de vigas. Los puentes también pueden ser clasificados por su linaje. Eficiencia La eficiencia estructural de un puente puede ser considerada como la ratio (cociente) entre la carga que puede soportar el puente y el peso del propio puente, dado un determinado conjunto de materiales. En un desafío común, algunos estudiantes son divididos en grupos y reciben cierta cantidad de palos de madera, una distancia para construir y pegamento, y después les piden que construyan un puente que será puesto a prueba hasta destruirlo, agregando progresivamente carga en su centro. El puente que resista la mayor carga es el más eficiente. Una medición más formal de este ejercicio es pesar el puente completado en lugar de medir una cantidad arreglada de materiales proporcionados y determinar el múltiplo de este peso que el puente puede soportar, una prueba que enfatiza la economía de los materiales y la eficiencia de las ensambladuras con pegamento. La eficiencia económica de un puente depende de su ubicación, del tráfico potencial que pueda captar y del importe de los ahorros que conlleva la construcción del puente (en lugar de, por ejemplo, un transbordador, o una ruta más larga) comparado con su coste. El costo de su vida útil está compuesto de materiales, mano de obra, maquinaria, ingeniería, costo del dinero, seguros, mantenimiento, renovación y, finalmente, demolición y eliminación de sus asociados, reciclado y reemplazamiento, menos el valor de chatarra y reutilización de sus componentes. Los puentes que emplean solo compresión, son relativamente ineficientes estructuralmente, pero pueden ser altamente eficientes económicamente donde los materiales necesarios están disponibles cerca de su emplazamiento y el costo de la mano de obra es bajo. Para puentes de tamaño medio, los apuntalados o de vigas suelen ser los más económicos, mientras que, en algunos casos, la apariencia del puente puede ser más importante que su eficiencia de costo. Los puentes más grandes generalmente deben construirse suspendidos. Historia de los puentes en Venezuela Comenzaremos por los puentes colgantes y atirantados, siendo este tipo de tenso estructuras las más antiguas que se pueden encontrar en el país. Las primeras referencias encontradas fue un proyecto del año 1873 de un puente colgante de tres (3) tramos y cuatro (4) torres, sobre el río Guaire en la ciudad de Caracas (Venezuela). Este proyecto fue realizado por el Ing. Luciano Urdaneta, pero no se tienen referencias de la construcción del mismo. A principio del siglo XX, y en el proceso de modernización del país, se comenzaron a construir pequeños puentes colgantes, como por ejemplo: el puente sobre la quebrada Cordera (1929) de 55 mts de luz que formaba parte de la gran carretera de los Andes (Venezuela). O puentes muy sencillos de tableros de vigas de acero y madera. Algunos de estos puentes sobrevivieron en los años 80, pero en el transcurrir del tiempo, la mayoría de ellos fueron sustituidos por puentes de vigas de concreto. A finales de los años veinte el gobierno de Venezuela compró en el exterior un grupo de puentes que representaban un gran adelanto tecnológico. Eran puentes colgantes de acero, compuestos de elementos estandarizados. El origen de los mismos es incierto. No sabemos el nombre de la fábrica que los elaboró, ni tampoco su lugar de origen. Algunos se lo atribuyen a la oficina de Eiffel (Francia). En la década de los 60, y en una nueva etapa de modernización del país, se construyeron dos (2) imponentes puentes que van a permitir la conexión de las capitales de dos de los estados (Zulia y Bolívar) más importantes del país con la capital (Caracas). En estos casos hubo una mayor participación de diseñadores y de empresas venezolanas. El puente General Rafael Urdaneta: ubicado en el Edo. Zulia, cruza la parte más angosta del Lago de Maracaibo, al noroeste de Venezuela, y conecta a esta ciudad con el resto del país. Es uno de los puentes más espectaculares a escala mundial. Tiene una longitud de 8.687 metros, 17,40 mts de ancho y 134 pilas, y fue para el momento uno de los más largos del mundo. Este puente está elaborado de concreto pretensado, con cinco (5) tramos centrales atirantados (32 tirantes de Ø74 mm) formados por seis (6) torres de 92,50 mts, para lograr luces de 235 mts. Tiene una altura de 50 mts sobre el nivel del lago, que permite el paso de los grandes tanqueros. Para el diseño del puente se convocó a un concurso internacional, y por la propuesta presentada, a dicho concurso, el mismo fue ganado por el Ing. Ricardo Morandi (italiano), el consorcio Precomprimidos C.A. (Venezuela) en asociación con Julios Berger Ag y asociados (Alemania). Fue la única propuesta en concreto realizada. Esta propuesta tenía la ventaja de ser una construcción más resistente al clima húmedo de Maracaibo, lo cual disminuiría considerablemente los gastos de mantenimiento y las importaciones de insumos. Esta obra fue construida en 40 meses (1959- 1962) con un gran aporte tecnológico nacional, tanto en los implementos, como en los procesos de su construcción. El puente sobre el río Orinoco (Venezuela) o puente de Angostura: nombre que proviene por su ubicación en la parte más estrecha del río. Esta localizado a 5 kilómetros de Ciudad Bolívar (Venezuela), conectando a esta ciudad con el norte del país. Es un puente colgante de estructura de acero, que tiene una longitud de 1.678,5 mts de estribo a estribo, con una calzada de 14,6 mts para cuatro (4) canales de tráfico vehicular. Las torres tienen una altura de 119 mts desde donde se soportan los tres (3) tramos colgantes El segundo puente sobre el Orinoco o puente Orinokia: comunica la ciudad de Puerto Ordaz (Venezuela) con el norte del país. Es de tipo atirantado con configuración de abanico y torres en forma de H. El mismo está elaborado con una estructura mixta: acero y concreto. Tiene una extensión de 3.156 m, cuatro (4) torres principales de 120 m de altura, 39 pilas, dos (2) estribos, 388 pilotes, una altura libre sobre el nivel de aguas máxima de 40 metros, y un ancho total del tablero de 24,7 m, con cuatro (4) canales de circulación más una trocha ferroviaria. El Puente Mercosur: (tercer puente sobre el río Orinoco) (Fig.14) que unirá las poblaciones de Caicara del Orinoco (Venezuela), en el estado Bolívar y Cabruta en el estado Guárico (Venezuela). Este puente consta de dos pisos, tiene una estructura mixta: acero y concreto, con una longitud aproximada de 11090 m, un ancho de calzada de 20.20 m, la cual albergará una vía ferroviaria debajo de los cuatro (4) canales de circulación vehicular. A su vez este puente estará formado por un puente principal atirantado y dos (2) trechos de acceso. El puente principal es una estructura continua en celosía metálica que tiene un largo de 1080 m. Con una luz principal de 360 m entre los apoyos coincidiendo con el eje del canal de navegación de más de seis (6) tramos o luces secundarias de 120 m. Estudios básicos para la construcción de puentes Antes de proceder con el diseño del proyecto de un puente, es indispensable realizar los estudios básicos que permitan tomar conocimiento pleno de la zona, que redunde en la generación de información básica necesaria y suficiente que concluya en el planteamiento de soluciones satisfactorias plasmadas primero en anteproyectos y luego en proyectos definitivos reales, y ejecutables. El proyectista deberá informarse adecuadamente de las dificultades y bondades que le caracterizan a la zona antes de definir el emplazamiento del puente. Emplazamiento que deberá ser fruto de un estudio comparativo de varias alternativas, y que sea la mejor respuesta dentro las limitaciones (generación de información) y variaciones de comportamiento de los cambios naturales y provocados de la naturaleza. Debe igualmente especificar el nivel de los estudios básicos y los datos específicos que deben ser ob-tenidos. Si bien es cierto que los datos naturales no se obtienen nunca de un modo perfecto, estos deben ser claros y útiles para la elaboración del proyecto. Las especificaciones y metodología a seguir para la realización de los estudios básicos no son tratados en esta obra. Los estudios básicos deben ser realizados de acuerdo a los requerimientos del proyectista, por personal especializado, con experiencia, y según los procedimientos que se establecen en los manuales especializados de ingeniería de puentes, que en general son más exigentes que lo requerido para las edificaciones. Como parte de los estudios básicos, es igualmente recomendable realizar un estudio y la inventariarían de la disponibilidad de materiales, infraestructura instalada, mano de obra especializada, equipos, y otros que el proyectista considere de utilidad. Datos de las condiciones naturales del lugar donde se requiere construir el puente. Topografía: Debe contener como mínimo, un plano de ubicación, planimetría con curvas de nivel cada metro si la quebrada es profunda o más juntas si el terreno es llano o las barrancas son poco definidas. Secciones transversales en el eje propuesto enlazado con el eje de la vía, otras aguas arriba y abajo, situadas cada 10 o 20 metros según la necesidad, y condiciones topográficas, un perfil longitudinal del eje del lecho del río en 500 metros (o mas según la necesidad) aguas arriba y abajo Hidrología: Este estudio debe contener por lo menos la media anual de las precipitaciones, las crecidas máximas y mínimas, la velocidad máxima de la corriente, el caudal, las variaciones climatéricas y materiales de arrastre (palizada, témpanos de hielo, y otros). En los planos de puentes sobre ríos, se deben registrar siempre los niveles de agua (ver figura 1.4 Pág. 1-11), cuya notación presentamos a continuación: M.A.M.E. = Nivel de aguas máximas extraordinarias. N.A.M. = Nivel de aguas máximas N.A.O. = Nivel de aguas ordinarias N.A.m. = Nivel de aguas mínimas Geología: Estudio geotécnico con sondeos geofísicos y perforación de pozos en los ejes de los probables emplazamientos de la infraestructura, traducidos en perfiles geológicos con identificación de capas, espesores, tipos de suelos, clasificación, tamaño medio de sus partículas, dureza, profundidad de ubicación de la roca madre y todas sus características mecánicas. Igualmente deberá incorporarse el material predominante del lecho del río, su tamaño medio, la variabilidad del lecho del río, la cota más baja de este, sus tendencias de socavación, y finalmente un informe en el que debe recomendarse la cota y tipo de fundación. Riesgo sísmico: Se llama riesgo sísmico a la probabilidad de ocurrencia dentro de un plazo dado, de que un sismo cause, en un lugar determinado, cierto efecto definido como pérdidas o daños determinados. En el riesgo influyen el peligro potencial sísmico, los posibles efectos locales de amplificación, la vulnerabilidad de las construcciones (e instituciones) y las pérdidas posibles (en vidas y bienes). El riesgo sísmico depende fuertemente de la cantidad y tipo de asentamientos humanos y de la cantidad e importancia de las obras que se encuentran localizados en el lugar. Datos de las condiciones funcionales. Los datos de las condiciones funcionales son en general fijados por el propietario o su representante (Ministerio de transpor-tes, Municipalidades) y por las normas y/o las especificaciones correspondientes. Entre los datos funcionales más importantes que se deben fijar antes de iniciar el proyecto del puente tenemos: Datos geométricos: - Ancho de la calzada (número de vías) Dimensiones de la vereda, barandas, etc. Peralte, sobre ancho, pendientes, curvatura, gálibo. Datos de las cargas vivas: - Sistemas de cargas de diseño Cargas excepcionales Cargas futuras Otros datos: - Velocidad de diseño Volumen de tráfico Accesorios del tablero: vereda, barandas, ductos. Datos socio económicos: Este es un aspecto sumamente importante que debe tomar en cuenta todo proyectista al igual que los funcionarios públicos involucrados en el proyecto. Es un tema que está fuera de los alcances de este texto, pero son datos de gran importancia y por eso es muy oportuno por lo menos indicar-lo por cuanto no es moral, ni ético proyectar obras públicas como son los puentes, con exceso de materiales y menos aún si esos materiales son importados y causan pérdidas innecesarias de divisas para nuestro país. Los puentes se construyen con fondos públicos que son escasos. Geometría: Los datos anteriores deben ser traducidos en lo posible en un mismo plano cuyas escalas vertical y horizontal sean iguales, porque en él se tiene que ir dibujando el puente, definiendo de esta manera las dimensiones del puente. Son las condiciones topográficas e hidráulicas las que definen la longitud a cubrir, así como el nivel de rasante. En cambio, su ancho está fijado por ejemplo para el caso de puentes ferroviarios por la trocha de la vía y por el número de vías y la estabilidad transversal. Para el caso de puentes carreteros el ancho queda definido por el número de vías, estimándose como ancho de vía un valor comprendido entre 3 y 4.5 m. Longitud: Cuando el lecho del río a salvar está bien definido, el problema estará resuelto. En cambio, tratándose de zonas llanas donde generalmente los ríos son del tipo maduro, con meandros que dificultan determinar la longitud del puente. La caja ripiosa dará una primera idea del largo que deberá tener el puente, ya que en las grandes crecidas esta puede ser ocupada en su totalidad. A menudo este ancho es excesivo y puede por tanto construirse un puente más corto que el ancho del lecho ripioso, avanzando con terraplenes bien protegidos y con un buen sistema de drenaje con alcantarillas, si es posible complementando con defensivos y encausadores que garanticen que el río pase siempre por debajo del puente. Tratándose de ríos muy caudalosos, la protección de los terraplenes mediante defensivos y encausadores, así como la prolongación de aleros en los estribos puede encarecer la obra, de manera que podría resultar más económico y seguro avanzar poco o nada con terraplenes en la caja del río. Así, algunos autores recomiendan para ríos con crecida del río sobre la caja ripiosa superiores a 1.5 m. de altura, encarar con longitudes en todo su ancho. Si el puente está ubicado sobre una curva, en él no es posible avanzar con terraplenes por la playa interior (la fuerza centrífuga de la corriente tiende a socavar más la ladera opuesta). En estos casos es aconsejable trazar el puente perpendicularmente al eje de la corriente. Perfil longitudinal. Tomando en consideración las recomendaciones descritas anteriormente, este perfil casi siempre está definido por el del trazado caminero o ferroviario, con pendientes hacia ambos extremos no mayores a 0.75 %. Socavaciones: Uno de los aspectos de alto riesgo en la estabilidad de los puentes, son las socavaciones, que están íntimamente ligadas a las características de los ríos. En general la topografía terrestre presenta una gran variedad de ríos con una diversidad de problemas, sin embargo por razones prácticas se agrupan en los dos tipos siguientes: a) Ríos de caudal bruscamente variable o torrenciales b) Ríos de caudal relativamente constante (varían más o menos lentamente). Los ríos de caudal relativamente constante, no dan problemas de índole hidráulico, pero en cambio, los ríos de caudal bruscamente variable los cuales son los que normalmente se encuentran en las regiones bajas, con caudal más o menos reducido durante la mayor parte del año, incrementándose enormemente y súbitamente en la época de lluvias y durante los deshielos. Presentan problemas de variabilidad de lecho, inundaciones, y socavaciones, para lo cual hay que tener muchos cuidados. Para prever la variabilidad del lecho del río frecuentemente se construyen tramos de descarga o más alcantarillas en los terraplenes de acceso para que por ahí pasen las aguas que se desprenden del curso principal. Tramos de descarga que deberán merecer continua y celosa vigilancia para evitar desastres por encauzamiento de los caudales principales. En los terrenos llanos, especialmente en la época de las grandes crecidas, el nivel de las aguas sube considerablemente, llegando en algunos casos a cubrir la calzada de las vías, provocando destrozos, deterioros y la anulación temporal de la vía, y en la época de mayor necesidad. Razones que nos muestran la necesidad de prever sistemas de drenaje que permitan el libre desfogué de estas aguas, y cota de rasante fijada en concordancia, y previsión con estos hechos. La determinación de la cota de fundación, es una tarea compleja, y difícil. Si bien se tiene información sobre el tema, este es apenas referencial, depende de muchas variables y ocurrencias durante las propias crecidas. Existen diversidad de fórmulas empíricas que nos permiten estimar la profundidad de las socavaciones, el solo seleccionar la ecuación de mejor comportamiento es difícil, aun cuando hay autores que recomiendan el uso de una y otra fórmula en los diversos tipos de ríos. En última instancia, siempre será el profesional el responsable de la decisión, en base a su buen criterio y fundamentalmente en base a su experiencia y experiencias de hechos similares. Sin embargo, se puede decir que la cota de fundación, en ningún caso deberá ser mayor a la cota de socavación menos 3 metros. En última instancia y si la inversión así lo indica, deberá recurrirse a modelos a escala, o modelos matemáticos de simulación. Las informaciones históricas y profesionales del área indican que las mayores socavaciones que se han registrado en nuestro país bordean los 5 m. habiéndose constatado que guardan relación con la profundidad del agua, su velocidad y la dureza del terreno, y el tipo de material del lecho. Entre las varias fórmulas que existen para determinar la profundidad de socavación, se puede citar la siguiente que tiene aplicación especialmente en caso de ríos medianamente caudalosos. Donde: h = k = H = V^2 = Profundidad de socavación en metros. Constante característica del terreno en seg2/m2 Profundidad de la corriente en metros. Velocidad de las aguas en m/seg. La constante k para algunos materiales tiene los siguientes valores que se muestran en la tabla 1.1: Se entiende que no se debe fundar sobre el fango, pero si este puede estar por encima de la fundación. Una vez estimada la profundidad de socavación, se puede definir la cota de fundación de las pilas adicionando al valor estimado con la fórmula anterior, una altura mínima de 3 m. Fallas o patologías en puentes Las grandes estructuras, que se encuentran bajo la jurisdicción de la Administración Pública, requieren, para su mantenimiento, de una planificación cuidada para su correcta conservación. En el caso de los Puentes, pueden estar construidos de diferentes materiales, de manera que estas estructuras pueden ser: - Puentes de Fábrica Puentes de Hormigón Puentes Metálicos Puentes Mixtos (p. ej.: acero y hormigón) El uso continuo de estos puentes, los factores climáticos, los movimientos de asentamiento, movimientos sísmicos y la antigüedad de sus estructuras, son causantes de patologías que aparecen a lo largo del tiempo; por ello, requieren de un mantenimiento periódico programado para conservarlas en buen estado y cumplir así con la función para la cual han sido construidas. Grietas y Fisuras Las causas que originan las grietas y fisuras en puentes son: - Incremento de cargas. Materiales de mala calidad. Inestabilidad elástica (Pandeo) - Hormigón mal vibrado y mal curado. Hormigonado durante temperaturas ambiente extremas. Deslizamiento del terreno. Fallos en las cimentaciones. Temperaturas extremas. Enraizamiento de árboles y arbustos. Deterioros en Hormigón y Fábricas Estos deterioros en pueden aparecer en forma de coqueras, desprendimientos, nidos de grava, etc. Sus causas pueden ser: - Ausencia o pérdida de recubrimiento en las armaduras. Impermeabilización incorrecta o faltante. Ejecución de hormigonado con temperaturas ambientes extremas. Vibrado insuficiente del hormigón. Mala calidad del hormigón. Lavado de juntas entre ladrillos por filtraciones. Contaminación de áridos. Depósitos de sales de deshielos. Efectos por presencias de microorganismos. Cimentaciones Socavadas Existen diversos factores que pueden socavar los cimientos de los puentes: - Cimientos inadecuados. Ausencia de soleras necesarias. Acción continua del agua. Inundaciones, riadas. Incorrecta ubicación de los cimientos en cauces. Pilas Erosionadas Las pilas de los puentes pueden verse afectadas por: - Ausencia de tajamares (tajamar: construcción curva agregada a las pilas del puente para dividir la corriente del río) necesarios. Acción continua del agua. Muros y Estribos con Deslizamientos o Cabeceos Los muros y estribos de los puentes pueden sufrir deslizamientos o cabeceos originados en: - Soluciones estructurales mal ejecutadas: Juntas, empotramientos, apoyos, etc. Incremento notable de cargas. Enraizamiento de árboles. Terreno mal compactado. Riadas, acción del agua. Deslizamientos de tierra. Fallos en los Apoyos Los apoyos de un puente pueden verse afectados por las siguientes causas: - Dimensionamiento incorrecto de los apoyos. Exceso o falta de reacción vertical. Fallos en las Juntas - Dimensionamiento incorrecto de las juntas del puente. Impactos de las máquinas quitanieve. Desgaste o ausencia del material de la junta. Estructuras Metálicas Oxidadas Las estructuras metálicas de los puentes pueden sufrir los efectos de la oxidación originados en: - Acción erosiva continua por fenómenos climáticos. Deformaciones por impactos o por el ataque de óxido. Ausencia de protección sobre las superficies metálicas. Deterioros - Por impactos producidos por el tráfico: en bordillos, barandillas, aceras, defensas, pretiles, etc. Por impactos en las vigas debido a la falta de gálibo (altura de paso en túneles y puentes). Por desgaste y envejecimiento. Por falta de mantenimiento. Rehabilitación de las Estructuras - Todas estas Patologías que pueden afectar los Puentes, requieren de tratamientos diferentes en función del material y del daño sufrido. Veremos a continuación las reparaciones posibles a distintas patologías. Reparación de Grietas, Fisuras y Aberturas en Estructuras de Hormigón Armado Fisuras - Se limpia con soplado y se aumenta el grosor de la fisura para prepararla. Se realiza un sellado con un material epoxy. Se procede a inyectar resinas epoxy realizando primero los orificios donde se colocarán los inyectores. Inyección mediante boquillas situadas en la parte inferior hasta que rebosa el material por la parte superior. Finalmente se obturan los inyectores cerrando orificios. Grietas 1. Si las grietas son activas: - Se limpia la grieta aumentando su tamaño, se la limpia por soplado, preparándola para su sellado. - Se efectúa un sellado con masillas elásticas a base de poliuretano. 2. Si las grietas no son activas: - Se efectúa igual procedimiento que en el caso anterior con la diferencia que el sellado se realiza con lechada de cemento. Reparación en Puentes de Fábrica Grietas - - - Se comienza efectuando una limpieza por soplado. Seguidamente se realiza el sellado con mortero epoxy. Se practican orificios para inyectar luego una lechada de cemento comenzando por las boquillas situadas en la parte inferior; se inyecta hasta que rebosa el material por la boquilla superior. Luego se cierran los inyectores. En caso de grandes aberturas de efectúa el grapado de sillares con grapas de acero inoxidable o de acero corrugado en forma de U provistos de alguna protección para evitar su oxidación. Los mismos deben tener una profundidad de anclaje de 15 cm. Finalmente se anclan al material mediante un mortero de resina epoxy con una carga pequeña de árido fino. Reparación de Deterioros en Hormigón - - - Se comienza en la zona deteriorada efectuando el repicado manual o con martillo neumático hasta dejar las armaduras a la vista, con la superficie sin oquedades y libres de toda sustancia que impida la adherencia de los materiales a colocar. Luego se dirige un chorro de arena o con cepillado manual sobre las armaduras para dejarlas exentas de todo rastro de óxido y lograr una superficie rugosa en el hormigón. Aplicación de un revestimiento anticorrosión sobre las armaduras. Realizar puente de adherencia entre el hormigón existente y material nuevo a colocar para su reparación. Colocación del mortero de cemento y resinas sintéticas que mejoran la resistencia mecánica y logran la adherencia adecuada sobre la superficie de soporte. Se coloca una protección sobre la superficie a base de agua con resinas, actuando la misma como impermeabilizante. Soluciones en Deslizamientos y Cabeceos de Muros y Estribos Grandes desplazamientos, aberturas y grietas activas. - Se realiza el montaje de los andamios y plataformas de trabajo para apoyar la perforadora. Se definen en obra los taladros y se coloca un tubo de PVC en la perforación para evitar que se obture el orificio. Se disponen y colocan barras de alta resistencia con la placa de reparto, ajustando tuercas y contratuercas. Luego se realiza el apriete de las mismas con una llave dinamométrica. Seguidamente se efectúa el vertido de una lechada de cemento dentro del tubo de PVC que dará protección a la barra de acero. Luego se da una pintura final de protección a la placa, tuerca y contratuerca, con una resina epoxy. Finalmente se retiran los andamios y plataforma. Pequeños desplazamientos, aberturas y grietas no activas. - Se limpian prolijamente las grietas y se las sella con una masilla elástica fabricada en base a poliuretano. Recuperación de Apoyos Afectados por Fallos En estos casos, y según los daños, se realiza la sustitución por nuevos o recolocación de los apoyos. El procedimiento a realizar es el siguiente: - - Se inician los trabajos preparando las superficies, limpiando y dándoles horizontalidad para colocar los gatos hidráulicos. Si no existe lugar suficiente en los estribos o pilas (pilares), se montan unas estructuras metálicas apoyadas sobre zapatas de hormigón donde se instalan los gatos. Colocación de los gatos adecuados en función de cálculo previo de reacción vertical por cada apoyo; nivelación y puesta en carga. - Se iza el tablero carretero a la altura suficiente para poder efectuar los trabajos de sustitución o de recolocación de apoyos. Si los originales se encuentran en buen estado, se les recoloca, en cambio, si requieren sustitución, conviene instalar nuevos apoyos (de neopreno). Cuando los apoyos originales han sufrido un desplazamiento de su posición, se recomienda realizar un zuncho perimetral a la cama de apoyo para impedir que se produzca un desplazamiento horizontal. Dicho zuncho se ejecuta con mortero de lata resistencia y fraguado rápido. Deterioros por Falta de Mantenimiento o por Impactos Cuando el gálibo de un puente no es suficiente para la circulación de algunos vehículos (p. ej.: camiones con caja muy alta o con transporte de objetos sobresaliendo, sobre puente carretero), se producen impactos sobre las vigas que pueden comprometer la estabilidad de la estructura; por otro lado, la falta de mantenimiento de las estructuras puede también producir problemas serios en su seguridad estructural. Reparación de Vigas - - - Se realiza en la zona afectada el repicado manual dejando las armaduras a la vista despejando la zona de todo material suelto o deteriorado para conseguir la adherencia de los materiales de reparación. Se realiza el cepillado manual o con chorro de arena quitando así el óxido de las armaduras y dejando las superficies rugosas para mejorar el agarre. Se coloca un revestimiento anticorrosión sobre las armaduras a base de cemento con resinas epoxy Puente de adherencia entre el hormigón existente y el mortero de reparación. Se realiza la conveniente reposición de volúmenes mediante un mortero a base de cemento y resinas que le otorgan gran resistencia mecánica y logran buena adherencia. Finalmente se procede a darle una pintura de protección logrando una superficie impermeable y que impide la carbonatación del hormigón. Aumentar el Gálibo - Se prepara la superficie dejándola con la horizontalidad suficiente donde se colocarán los gatos hidráulicos. - - - Cuando no existe suficiente espacio entre estribos o pilas, se montan estructuras metálicas apoyadas sobre zapatas de hormigón para colocar los gatos; éstos se colocan de acuerdo al cálculo previo de reacción vertical por apoyo. Se efectúa luego la nivelación y puesta en carga. Luego se iza el tablero en una o varias fases según la altura a que haya que elevarlo y de acuerdo al tipo de gato hidráulico empleado. A continuación, se fija la cota de apoyo hasta su posición definitiva colocando una viga metálica a modo de riostra sobre los dinteles de las pilas y sobre los estribos; también pueden colocarse tramos de viga reforzadas con rigidizadores. Luego se efectúa un encofrado, y el hormigonado donde quedarán embebidas las vigas metálicas. Pueden recolocarse los antiguos apoyos si están en buen estado, o sustituirlos por nuevos de neopreno. Finalmente se realiza el descenso y recolocación del tablero en su lugar hasta que quede perfectamente apoyado. Cimentaciones Socavadas Para rehabilitar un puente con sus Cimentaciones Socavadas, podemos realizar las siguientes acciones: Zuncho Perimetral de Refuerzo - Se realiza un encofrado perimetral en forma de tajamar, con un espesor mínimo de 50 cm. aguas arriba. Se arma dejando como mínimo, un recubrimiento de 10 cm y se efectúa el cosido a los elementos existentes por medio de horquillas de acero corrugado. Se ejecuta el hormigonado y luego de un lapso establecido, se desencofra. Solera de Protección - Sobre la superficie donde se apoyará la solera, se realiza la excavación y nivelación efectuando la compactación en forma manual o mecánica. Se realiza la excavación de los rastrillos o zócalos, con una profundidad de 0,75 cm a 1 metro; éstos se colocan en los extremos de la solera, y trabajan como una viga vertical impidiendo el desplazamiento de la solera. - A continuación, se coloca la ferralla en la solera y en los zócalos. Luego se hormigona con HA-20, con espesor del orden de los 20 a 30 cm. Refuerzo con Escollera - Se prepara el acceso con un camino hasta llegar a la pila (pilas: pilares de apoyos centrales de un puente) mediante un extendido y compactado de tierras. Se ejecuta una escollera con elementos constructivos que superen un peso de 500 kg en sus capas inferiores y con más de 150 kg en sus capas superiores, de manera de cubrir el ancho entre pilas, continuándolas aguas abajo (entre 5 y 10 m.) Pilas Erosionadas Refuerzo Perimetral de la Pila - - Después de limpiar la zona, se ejecuta un encofrado de un zuncho perimetral que debe tener un espesor mínimo de 10 cm. y en forma de tajamar aguas arriba y con una altura determinada en función del daño sufrido por la pila. Se efectúa el armado y cosido a los elementos existentes, mediante horquillas de acero corrugado. Luego se realiza el hormigonado del zuncho con HA - 25. Finalmente se desencofra después de haber fraguado. Óxido en Estructuras Metálicas Para eliminar el óxido presente en las estructuras metálicas (causante de la corrosión), deben realizarse las siguientes acciones: - - Se inician las tareas montando los andamios y plataformas que se requieran para limpiar de óxido con chorro de arena y luego aplicarles la protección en las superficies. Se realiza la limpieza con chorro de arena sobre toda la superficie. Ya libre del óxido y de restos de arena, se procede a la aplicación de las capas de protección: - Se aplica una capa de imprimación epoxy enriquecida con zinc, de espesor 60 micras aproximadamente Se aplica otra capa de pintura epoxy, de espesor 125 micras Finalmente, se le da una mano de esmalte al poliuretano Luego se efectúa el desmontaje de plataformas y andamios. Puentes Metálicos con Estructura Deteriorada - - Cuando se presentan deformaciones en partes de la estructura, deben enderezarse, si es posible, sino se efectúa el reemplazo de las piezas dañadas. Para ello se procede al corte de las partes deformadas, siempre que esta operación no comprometa la estabilidad del puente. Sino se procura enderezar las piezas reforzándolas luego. A continuación se realiza el mismo procedimiento que en el caso anterior, limpiando las superficies con chorro de arena y luego efectuando la aplicación de la protección con pinturas epoxy. Pavimento con Socavones en Puentes Metálicos - - En estos casos se comienza efectuando el picado y demolido del pavimento existente, de todo el relleno de la losa del tablero, incluyendo las chapas onduladas. Lo producido por la demolición se retira a vertedero. Para la ejecución de la losa del tablero, se colocan luego como encofrado, chapas de acero galvanizado onduladas. Se colocan las armaduras y se efectúa el hormigonado de la losa con un espesor de 20 cm, aproximadamente, con HA - 25. A continuación, se realiza la impermeabilización del tablero (losa) con una capa de mortero bituminoso de aplicación en frío, compuesto por una emulsión bituminosa con fibras y áridos. Finalmente se procede a la imprimación y extendido de aglomerado asfáltico. En una estadística realizada en 1976, sobre las causas de fallo o rotura de 143 puentes en todo el mundo, resultó: • • • 1 fallo debido a corrosión, 4 fallos por la fatiga de los materiales, 4 fallos por viento, • • • • • • 5 fallos por un diseño estructural inadecuado, 11 fallos debido a terremotos, 12 fallos fueron por un procedimiento inadecuado de construcción, 14 fallos fueron por sobrecarga o impacto de embarcaciones, 22 fallos por materiales defectuosos 70 fallos fueron causados por crecidas (de los cuales 66 fueron debidos a la socavación, 46 % del total). Esto muestra que los aspectos hidráulicos son fundamentales en los puentes; un buen conocimiento de estos aspectos hará el puente más seguro y barato Instalaciones especiales Algunos puentes pueden tener instalaciones especiales, como la torre del puente Nový Most en Bratislava, que contiene un restaurante. En otros puentes suspendidos, pueden instalarse antenas de transmisión. Un puente sobre el Arno en Florencia (Italia) tiene tiendas comerciales a ambos lados del mismo. Un puente puede contener líneas eléctricas, como el Puente Storstrøm. Además, los puentes también soportan tuberías, líneas de distribución de energía o de agua mediante una carretera o una línea férrea. Materiales Se usan diversos materiales en la construcción de puentes. En la antigüedad, se utilizaba principalmente madera y posteriormente roca. Más recientemente se han construido los puentes metálicos, material que les da mucha mayor fuerza. Los principales materiales que se emplean para la edificación de los puentes son: - Piedra Madera Acero Cemento Hormigón pretensado - Hormigón postensado Mixtos Tipos de puentes - Puentes de arco Estos puentes usan el arco como componente estructural principal. Están hechos con una o más bisagras, dependiendo de qué tipo de carga y fuerzas de estrés deben soportar. Ejemplos de puentes de arco son “Puente Viejo” en Mostar, Bosnia y Herzegovina y el Puente de la Puerta del Infierno en Nueva York. Ventajas: - - Permiten utilizar materiales simples, como piedra y similares, cemento, materiales de relleno, hormigón en masa (no armado), ladrillo, etc. (epoca de los romanos y medieval). A partir del siglo XIX se empezó a utilizar el hierro. Son adecuados en sitios capaces de proporcionar una buena resistencia al empuje horizontal. Se pueden utilizar para salvar grandes distancias construyéndolos con una serie de arcos sucesivos. Desventajas: - La piedra y muchos materiales similares son fuertes en esfuerzos de compresión, pero poco resistentes a esfuerzos de tracción, por lo que por eso, muchos puentes en arco, están diseñados para trabajar a compresión. Puentes de vigas Tipo muy básico de puentes apoyados por varios travesaños de varias formas y tamaños. Pueden ser inclinados o en forma de V. Ejemplo de puente de vigas es Lake Pontchartrain Causeway en el sur de Louisiana. Puentes de armadura Diseños de puentes muy populares que usan malla diagonal de postes sobre el puente. Los dos diseños más comunes son los postes principales (dos postes diagonales soportados por una sola columna vertical en el centro) y postes principales (dos postes diagonales, dos potes verticales y postes horizontales que conectan dos postes verticales en la parte superior). Puentes colgantes Son puentes sostenidos por un arco invertido formado por numerosos cables de acero, del que se suspende el tablero del puente mediante tirantes verticales. Al igual que el puente de arco, es un puente que resiste gracias a su forma. Las fuerzas principales en este tipo de puentes son de tracción en los cables principales y de compresión en los pilares. Ventajas: - El vano central puede ser muy largo en relación a la cantidad de material empleado. - - Pueden tener la plataforma a gran altura permitiendo el paso de barcos muy altos. No se necesitan apoyos centrales durante su construcción, permitiendo su construcción sobre profundos cañones, masas de agua con mucho tráfico marítimo…. Puede flexionar bajo vientos severos y terremotos (un puente más rígido debería ser más fuerte). Inconvenientes: - - En condiciones de fuertes vientos o turbulencias se hace intransitable por falta de rigidez. Bajo grandes cargas de viento, las torres ejercen un gran momento (fuerza en sentido curvo) en el suelo, y requieren una gran cimentación cuando se trabaja en suelos débiles, lo que resulta caro. Puentes de arco atados Parecidos a los puentes de arco, pero transfieren el peso del puente y la carga de tráfico a la cuerda superior que está conectada a los cordones inferiores en la base del puente. A menudo se llaman arcos de arco o arco de cuerdas de arco. Puentes de arco atados Parecidos a los puentes de arco, pero transfieren el peso del puente y la carga de tráfico a la cuerda superior que está conectada a los cordones inferiores en la base del puente. A menudo se llaman arcos de arco o arco de cuerdas de arco. Puentes de suspensión Puentes que utilizan cuerdas o cables de la suspensión vertical para soportar el peso de la cubierta del puente y el tráfico. Ejemplo de puente colgante es Golden Gate Bridge en San Francisco. Puentes voladizos De apariencia similar a los puentes en arco, pero soportan su carga no a través de los soportes verticales sino a través de los arriostramientos diagonales. A menudo utilizan la formación de truss tanto debajo como encima del puente. Ejemplo de puente voladizo es el puente de Queensboro en la ciudad de Nueva York. Según el material empleado Según el material empleado en la construcción del puente pueden ser de: - Mampostería Madera hormigón armado hormigón pretensado acero hierro forjado compuestos La estructura de un puente no está constituida de un único material, por lo cual, esta clasificación difícilmente se adapta a la realidad. Por ejemplo, los puentes de arcos hechos con mampostería de ladrillos, normalmente tienen las bases construidas con mampostería de piedra ya que de este modo resultan más consistentes y más duraderos al embate de las aguas de un río. Según el obstáculo que salvan Según el obstáculo que salvan los puentes pueden ser: - acueductos: soportan un canal o conductos de agua. - viaductos: puentes construidos sobre terreno seco o en un valle y formados por un conjunto de tramos cortos. pasos elevados: puentes que cruzan autopistas, carreteras o vías de tren. carretera elevada: puente bajo, pavimentado, sobre aguas pantanosas o en una bahía y formado por muchos tramos cortos. alcantarillas: un puente por debajo del cual transitan las aguas de un río o quebrada. Según el sistema estructural Según el sistema estructural predominante pueden ser: - isostáticos hiperestáticos Aunque esto nunca será cierto al menos que se quisiera lograr con mucho empeño, todos los elementos de un puente no podrán ser isostáticos, ya que por ejemplo un tablero apoyado de un puente está formado por un conjunto altamente hiperestático de losa de calzada, vigas y diafragmas transversales (separadores), cuyo análisis estático es complicado de realizar. Este tipo de clasificación es cierta si se hacen algún tipo de consideraciones, como por ejemplo: Se denomina "puente isostático" a aquel cuyos tableros son estáticamente independientes uno de otro y, a su vez, independientes, desde el punto de vista de flexión, de los apoyos que los sostienen. Se denomina "puente hiperestático" aquel cuyos tableros son dependientes uno de otro desde el punto de vista estático, pudiendo establecerse o no una dependencia entre los tableros y sus apoyos. Según el sistema estructural También según el sistema estructural los puentes se pueden clasificar como: - - Puentes en arco o arqueados: (el elemento estructural predominante es el arco, utilizando como material de construcción el acero y que pueden ser estáticos o hiperestáticos). Pueden ser de: tablero superior acero con tímpano de celosía arcadas y de hormigón - con tímpano abierto o macizo tablero inferior, discurriendo la calzada entre los arcos, paralelos o no, con diversos tipos de sujeción - Puentes colgantes: Constan de un tablero suspendido en el aire por dos grandes cables, que forman sendas catenarias, apoyadas en unas torres construidas sobre las pilas. El tablero puede estar unido al cable por medio de péndolas o de una viga de celosía. Existen diversos puentes colgantes con luces superiores a 100 Puentes de vigas Gerber (tienen tableros isostáticos apoyados sobre voladizos de tramos isostáticos o hiperestáticos). Según su destino Según su destino los puentes pueden ser: - Viaductos para carretera para ferrocarril compuestos acueducto (soporte de tuberías de agua, gas, petróleo, etc.) pasarelas: pequeños puentes para peatones. Según el anclaje Según el anclaje: - - Puentes fijos: aparecen anclados de forma permanente en las pilas. Dentro de este tipo están los puentes de placas, cuya armadura es una plancha de hormigón armado o pretensado que salva la distancia entre las pilas. Es una construcción bastante usual en las autopistas. Puentes móviles: pueden desplazarse en parte para dar paso a embarcaciones Puentes de pontones: apoyados sobre soportes flotantes, generalmente móviles, y se usan poco. Según el sistema constructivo Según el sistema constructivo empleado. Está clasificación generalmente se refiere al tablero: - - vaciado en sitio: si la colada de concreto se hace sobre un encofrado dispuesto en el lugar definitivo. losa de concreto armado o postensado sobre vigas prefabricadas (de concreto armado o precomprimido vigas inetálicas, etc.). tablero construido por voladizos sucesivos (por dovelas prefabricadas o vaciadas en sitio); puede ser construido por adición sucesiva de elementos de acero, soldados 6 empernados. tableros atirantados tablero tipo arpa, con doble fila de soporte o una sola fila tablero lanzado (el tablero se construye en uno de los extremos del vano a cubrir y se lleva a su sitio deslizándolo sobre rodillos, suplementando el extremo delantero de la estructura con un elemento estructural auxiliar, llamado nariz de lanzamiento) Según la ubicación de la calzada Según la ubicación de la calzada los puentes pueden ser: - de calzada superior: cuando la estructura portante tablero está ubicada íntegramente debajo de la calzada. de calzada inferior: son los tableros cuya estructura portante está ubicada a los lados de la calzada sobresaliendo de su superficie o que esté ubicada por encima de la misma. Hay puentes que tienen estructura por encima de calzada en algunos sectores y por debajo de ella en otros. Ejemplos de ello lo constituyen el puente sobre la Bahía de Sydney o el puente Forth en Escocia. Los puentes de doble nivel de calzada constituyen una mezcla auténtica de los dos tipos de calzada y un ejemplo lo son el puente de la bahía de Oakland o el puente de Brooklin. - - Puentes en esviaje: Se dice que el tablero de un puente tiene "esviaje" o que está construido en esviaje, cuando la forma en planta del tablero no es rectangular, lo que quiere decir que los apoyos del tablero forman un ángulo distinto a 90º con el eje longitudinal del tablero. El esviaje en tablero complica los análisis, el diseño y la construcción de un puente. Alcantarillas: son estructuras menores, aunque pueden llegar a alcanzar cierta importancia en función de circunstancias específicas. Se utilizan como pasos a través de terraplenes, por lo cual quedan enterradas detectándose su presencia por los cabezales que asoman en cada extremo por prolongación de la misma alcantarilla. Se diferencian 4 tipos: - Alcantarillas de cajón: formadas por dos paredes laterales, tapa y fondo, generalmente de sección constante y cartelas en las esquinas. Algunas veces no tienen relleno encima por lo cual las cargas rodantes estarán en contacto con la lo. de tapa; otras veces tienen relleno encima, no mayor de unos 8 mts A menor tamaño del cajón, el relleno puede ser mayor. - Alcantarillas circulares: Son tubos enterrados, diámetros no menores de 90 cm, para facilitar Sin limpieza;. tubos de diámetros grandes son muy costosos. - Bóvedas de concreto armado. Son estructuras que resisten grandes rellenos encima de su techo. Casi siempre formadas por secciones de espesores variables y con geometría de arcos circulares 6 parabólicos. - Alcantarillas metálicas. Formadas por chapas acanaladas, de acero galvanizado, premoldeadas para formar tubos de diámetro, previsto. Funcionan como estructuras elásticas ó flexibles, por lo cual se adaptan a las presiones del relleno que soportan. Según el fundamento arquitectónico Según el fundamento arquitectónico utilizado, los puentes pueden ser: Colgantes - con armadura superior con armadura inferior atirantados - con forma de arpa con forma de abanico con forma de haz en arco - superior inferior a nivel intermedio móviles - giratorio basculante levadizo losa maciza - un tramo varios tramos (isostática e hiperestática) articulado o gerber con vigas simplemente apoyadas - un tramo varios tramos articuladas o gerber articuladas o gerber con pilas tipo consolas losa apoyada en vigas cajón pórticos - empotrados trilátero biarticulado con soportes inclinados de pórticos triangulados armadura metálica - barmadura y arriostramiento inferior armadura y arriostramiento superior tipo Bayley compuestos Otros tipos Puentes de vigas simples: salvan las luces mediante vigas paralelas, generalmente de hierro o de hormigón pretensado, y sobre cuya ala superior está la superficie de rodadura. Puentes de vigas compuestas: están formados por dos vigas laterales , compuestas por alas de chapa soldadas perpendicularmente a otra que sirve de alma; permiten grandes luces y pueden ser de tablero superior o inferior Puentes de armadura en celosía: son semejantes a los anteriores, pero con vigas en celosía, con elementos de acero soldado o remachado; permiten grandes luces y admiten diversas modalidades, tanto en tablero superior como inferior. Puentes continuos: poseen una superestructura rígida, de vigas en celosía (de acero de alma llena u hormigón), apoyada en tres o más pilas; admiten grandes luces, pero son muy sensibles a los asientos de las pilas. Puentes cantiléver: constan esquemáticamente de dos voladizos simétricos que salen de dos pilas contiguas, uniéndose en el centro por unas vigas apoyadas y suelen anclarse en los estribos simétricamente opuestos respecto al centro. los puentes cantiléver presenta diversas construcciones, en arco o viga, de acero u hormigón, y pueden salvar grandes luces, sin necesidad de estructuras auxiliares de apoyo durante su construcción. Puentes móviles: están construidos sobre las vías de navegación y permiten el paso de los barcos, desplazando una parte de la superestructura. Los puentes levadizos son sencillos y prácticos para luces no muy grandes. El más usado es el de tipo basculante, formado por uno o dos tableros, apoyados por un eje en las pilas y convenientemente contrapesados, que se elevan por rotación sobre el eje. Suelen construirse en acero, pero se han hecho ensayos con metales ligeros (duraluminio). Puentes de elevación vertical: se usan para mayores luces y constan de una plataforma, que se eleva verticalmente mediante poleas siguiendo unas guías contiguas; la plataforma suele ser de acero con vigas de celosía o de alma llena. Puentes giratorios: constan de una plataforma apoyada en una pila y capaz de girar 90º, dejando abiertos a cada lado un canal de circulación. Sólo usados para pequeñas Conclusión Bibliografía https://es.wikipedia.org/wiki/Puente#:~:text=Un%20puente%20es%20una%20construcci %C3%B3n,un%20camino%2C%20una%20v%C3%ADa%20f%C3%A9rrea. https://www.construmatica.com/construpedia/Patolog%C3%ADas_en_Puentes https://apuntesingenierocivil.blogspot.com/2010/10/estudios-basicos-para-laconstruccion.html https://ccocoa.com/tipos-de-puentes-que-existen-y-sus-caracteristicas/ http://saber.ucv.ve/bitstream/123456789/3805/1/evolucion%20de%20las%20tensoestru cturas%20en%20Venezuela.pdf
