Evolución y Tipos de Puentes en la Ingeniería Civil

Introducción a los Puentes

Los puentes se encuentran entre los más importantes, y a menudo los más espectaculares, de todas las obras de ingeniería civil. Los imponentes puentes que han sobrevivido desde la antigüedad son estructuras de mampostería pesada, generalmente de piedra o ladrillo. Fuentes antiguas también mencionan puentes pontones, generalmente en conexión con operaciones militares. Un pontón es un tambor hueco que puede flotar; una serie de pontones anclados a un lecho de río puede soportar una carretera. Los incas del Perú precolombino construyeron puentes colgantes notables, sostenidos por cables de fibras naturales que atravesaron muchas de las profundas gargantas de su montañoso país.

La Necesidad de Puentes en el Transporte Moderno

La súbita expansión de los sistemas de transporte ha aumentado enormemente la necesidad de puentes como parte de carreteras y ferrocarriles. Con la obligación de abarcar distancias mayores, los puentes de albañilería con varios muelles pesados que bloquean el flujo de un arroyo pueden eliminarse en gran medida.

Tipos de Puentes

Puentes de Viga

El tipo más simple de span es un puente de viga, que consiste en una viga rígida entre dos soportes. Hoy en día, los puentes de viga más sencillos son reforzados por una armadura, que se basa en el triángulo. Las vigas diagonales que se extienden entre los haces horizontales y verticales dan soporte contra la compresión y la tensión. Otro tipo de puente de viga es el voladizo, en el cual el haz horizontal se extiende más allá de su soporte. Los cantilíveres, como los trusses, se construyeron antes de que el hierro y el acero estuvieran disponibles. La mayoría de los brazos en voladizo de la estructura del fardo tienen la sección de la reunión o del apoyo entre ellos. Los puentes basculantes permitieron a los constructores de puentes abarcar distancias más largas que los puentes de vigas.

Puentes de Arco

Un tercer tipo de puente moderno es el puente de arco de acero, que puede llevar el cobertizo o el techo ya sea encima o debajo de su arco de vigas de acero. Un arco ejerce fuertes empujes descendentes y diagonales, por lo que los muelles que lo sostienen deben ser especialmente fuertes.

Puentes Colgantes

Los puentes colgantes abarcan distancias aún mayores que otros tipos de puentes. La cubierta o la calzada de un puente colgante está suspendida de cables de acero que están soportados por torres masivas.

Puentes Movibles

Cuando el acero se hizo disponible, los cables de alambres de acero reemplazaron cadenas de hierro forjado. Los puentes de suspensión construidos de esta manera se derrumbaron. Más tarde se descubrió que estos fallos fueron causados por la falta de soportes de vigas para la cubierta. El primer gran puente de suspensión de cable para superar estas fallas fue diseñado por John A. Roebling de Niagara Falls.

Muchos puentes que pasan sobre ríos o canales deben ser movibles para que el transporte pueda pasar bajo ellos. Un tipo es el puente elevador, con las torres que pueden levantar el palmo entero entre ellos por medio de contrapesos y motores eléctricos. Otro tipo es el puente de pivote, que pivota el palmo en un embarcadero de modo que el puente oscile abierto paralelo al río o al canal. Un tercer tipo es el puente basculante, que tiene uno o dos brazos que pueden abrir hacia arriba en ángulo por medio de contrapesos. Una báscula con un brazo es un puente de una sola hoja, y con dos brazos es un puente doble.

Dificultades en la Construcción de Puentes

La construcción de puentes puede presentar dificultades extraordinarias. Por lo general, los cimientos de los muelles deben descansar sobre roca madre, y a menudo bajo el agua. Una técnica para trabajar en estas condiciones es mediante cofferdam. Otra técnica es el uso del cajón neumático. Cada tipo de puente, de hecho, cada individuo presenta desafíos de construcción especiales.