Porque los puentes colgantes no
se caen
Puente colgante
Un puente colgante es
un puente sostenido por un arco invertido formado por
numerosos cables de acero, del que se
suspende el tablero del
puente mediante tirantes verticales. Desde la antigüedad este
tipo de puentes han sido utilizados por la humanidad para salvar obstáculos.
Con el paso de los
siglos y la introducción y mejora de distintos materiales de construcción, este
tipo de puentes son capaces en la actualidad de soportar el tráfico rodado e
incluso líneas de ferrocarril ligeras como
también grandes camiones de carga
Historia
El diseño actual de los puentes colgantes fue desarrollado a principios del siglo XIX. Los
primeros ejemplos incluyen el puente de Menai, el de Conwy, ambos
puestos en funcionamiento en 1826 en el Norte del País
de Gales, y el primer puente Hammersmith (1827) en la zona Oeste
de Londres. El llamado Puente Colgante de Portugalete en
Vizcaya, de 1893, es más exactamente un transbordador.
Desde entonces puentes colgantes han sido construidos
a lo largo de todo el mundo. Esta tipología de puente es prácticamente la única
solución posible para salvar grandes luces (superiores a un kilómetro),
por ejemplo, cuando sea peligroso para el tráfico marítimo añadir apoyos
centrales temporales o permanentes, o no sea viable añadir apoyos centrales.
En la actualidad, el puente de mayor vano es el de Gran Puente de Akashi
KaikyÅ,en Japón, y mide 1991 m. Hay un proyecto que estuvo a punto de
iniciarase pero se pospuso, el Puente del estrecho de Mesina, que
permitiría unir esa zona con un vano de más de tres kilómetros.
Ventajas
El vano central puede ser muy largo en relación a la cantidad de material
empleado, permitiendo comunicar cañones o vías de agua muy anchos.
Pueden tener la plataforma a gran altura permitiendo el paso
de barcos muy altos.
No necesitan apoyos centrales durante su construcción,
permitiendo construir sobre profundos cañones o cursos de agua muy ocupados por
el tráfico marítimo o de aguas muy turbulentas.
Siendo relativamente flexibles, pueden flexionar bajo vientos severos
y terremotos, donde un puente más rígido tendría que
ser más grande y fuerte
Inconvenientes
Al faltar rigidez el puente se puede volver intransitable en condiciones
de fuertes vientos o turbulencias, y requeriría cerrarlo temporalmente al
tráfico. Esta falta de rigidez dificulta mucho el
mantenimiento de vías ferroviarias.
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
muy caro.
Estructura y funcionamiento
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 pilaresdeben ser casi verticales y hacia abajo, y son
estabilizadas por los cables principales, estos pueden ser muy delgados, como
son, por ejemplo, en el Puente de Severn, Inglaterra.
Asumiendo como cero el peso del cable principal comparado con el peso
de la pista y de los vehículos que están siendo soportados, unos cables de un
puente colgante formarán una parábola (muy similar a una catenaria,
la forma de los cables principales sin cargar antes de que sea instalada la pista).
Esto puede ser visto por un gradiente constante que
crece con el crecimiento lineal de la distancia, este incremento en
el gradiente a cada conexión con la pista crea un aumento neto de la fuerza.
Combinado con las relativamente simples constituidas puestas sobre la pista
actual, esto hace que los puentes colgantes sean más
simples de diseñar, calcular y analizar que los puentes atirantados, donde
la pista está en compresión.
Tipos de suspensión
La suspensión en los puentes más antiguos puede hacerse por cadenas o barras enlazadas(ver: Puente de las Cadenas deBudapest),
pero los puentes modernos tienen múltiples cables de acero. Esto es para
mayor redundancia; unos pocos cables con defectos o fallos entre los cientos
que forman el cable principal son una pequeña amenaza, mientras que un solo
eslabón o barra malo o con defectos puede eliminar el margen de calidad o echar
abajo la estructura.
Tipos detableros en los puentes colgantes
La mayoría de los puentes colgantes usan estructuras de acero reticuladas para
soportar la carretera (en consideración a los efectos desfavorables que
muestran los puentes con placas laterales verticales, como se vio en el
desastre del puente de Tacoma Narrows) Recientes desarrollos
en aerodinámica de puentes han permitido la reintroducción de
estructuras laterales en la plataforma. En la ilustración de la derecha nótese
la forma muy aguzada en el borde y la pendiente en la parte inferior del
tablero. Esto posibilita la construcción de este tipo
sin el peligro de que se generen remolinos de aire (cuando sopla el
viento) que hagan retorcerse al puente como
ocurrió con el puente de Tacoma Narrows.
Otras aplicaciones del
tipo de estructura
Los principios de suspensión usados en grandes puentes pueden también aparecer
en contextos menores que dichos puentes de carretera o ferrocarril. La
suspensión con cables ligeros puede servir como una solución
menos cara y más elegante para puentes peatonales que soportarlas mediante un
gran enrejado. Donde un puente une dos edificios
próximos no es necesario construir torres y los mismos edificios pueden
sostener los cables. La suspensión con cables puede ser también aumentada con
la inherente rigidez de una estructura teniendo mucho en común a un puente tubular.
