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puentes

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by Mauricio Vargas on 26 September 2014

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PUENTES COLGANTES DEFINICION 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 El diseño actual de los puentes colgantes fue desarrollado a principios del siglo XIX. Los primeros ejemplos incluyen los puentes de Menai y Cowny (puestos en funcionamiento en 1826) en el Norte del País de Gales y el primer puente Hammersmith (1827) en la zona Oeste de Londres.
Esta tipología de puente es prácticamente la única solución posible para salvar grandes luces (superiores a un kilómetro), HISTORIA 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 se 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 flexible, puede flexionar bajo vientos severos y terremotos, donde un puente más rígido tendría que ser más fuerte y duro. DESVENTAJAS 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. PRINCIPIOS BASICOS En principio, la utilización de cables como los elementos estructurales más importantes de un puente tiene por objetivo el aprovechar la gran capacidad resistente del acero cuando está sometido a tracción.

Si la geometría más sencilla de puente colgante, para simplificar las explicaciones y crear un paralelismo con la secuencia de los procesos constructivos, el soporte físico de un puente colgante está provisto por dos torres de sustentación, separadas entre sí. Las torres de sustentación son las responsables de transmitir las cargas al suelo de cimentación.

Las torres de sustentación pueden tener una gran diversidad de geometrías y materiales de construcción,la cimentación de las torres de sustentación generalmente es construida en hormigón armado por su permanente contacto con el agua y la tierra, aunque la superestructura puede ser de acero, hormigón armado e inclusive de madera

Apoyados y anclados en la parte alta de las torres de sustentación, y ubicados de una manera simétrica con relación al eje de la vía, se suspenden los cables principales de la estructura (generalmente un cable a cada lado de la torre).

Debido a que los cables principales van a soportar casi la totalidad de las cargas que actúan sobre el puente, se suele utilizar acero de alta resistencia (esfuerzos de rotura superiores a los 15000 Kg/cm2).
CABLES TORRES DE SUSTENTACION Los cables que constituyen el arco invertido de los puentes colgantes deben estar anclados en cada extremo del puente ya que son los encargados de transmitir una parte importante de la carga que tiene que soportar la estructura. El tablero suele estar suspendido mediante tirantes verticales que conectan con dichos cables.

Adicionalmente, con el objeto de que los cables tengan la flexibilidad apropiada para trabajar exclusivamente a tracción, los cables de gran diámetro están constituidos por un sinnúmero de cables de diámetro menor.

De los cables principales se sujetan y se suspenden tensores, equidistantes en la dirección longitudinal del puente, que generalmente son cables de menor diámetro o varillas de hierro enroscadas en sus extremos.

La separación entre tensores es usualmente pequeña, acostumbándose valores comprendidos entre 3 y 8 metros.

De la parte inferior de los tensores sostenidos en cables principales de eje opuesto, se suspenden elementos transversales (vigas prefabricadas de acero, de hormigón e inclusive de madera para puentes secundarios) que cruzan la vía a lo ancho.

De igual forma, en la dirección longitudinal del puente, de la parte inferior de los tensores se suspenden y sujetan elementos longitudinales (vigas prefabricadas) que unen todos los tensores.

Las vigas longitudinales conforman una estructura similar a una viga continua sobre apoyos elásticos. Cada tensor constituye un apoyo elástico. Este esquema de funcionamiento estructural permite que las dimensiones transversales de las vigas longitudinales (y de las vigas transversales) dependan de la distancia entre tensores y no dependan de la distancia entre torres de sustentación

Las vigas transversales y longitudinales conforman una malla de elementos estructurales sobre un plano horizontal.
La malla de vigas longitudinales y transversales se puede arriostrar y rigidizar mediante diagonales y contradiagonales En caso de no disponerse de una longitud apropiada hacia los extremos del puente (muchas veces en zonas montañosas el acceso a los puentes es muy restringido), se pueden construir contrapesos como parte de los volados.

En caso de no disponerse de una longitud apropiada hacia los extremos del puente (muchas veces en zonas montañosas el acceso a los puentes es muy restringido), se pueden construir contrapesos como parte de los volados.

EJEMPLOS Gran Puente de Akashi Kaikyō Longitud: 3911

Año: 1998

Kobe-Japon GoldenGate Longitud:2737

Año:1937

San Francisco- EEUU Investigacion Puentes Israel Solano Herrera
Mauricio Vargas F.
Gabriel Rojas Navarro
Juan Pablo Sandi Puentes de Arco DEFINICION Arco es aquella forma resistente que sometida a cargas verticales, da lugar a presiones o reacciones oblicuas.
Corresponden a estructuras esbeltas porque con ellas se pretende cubrir luces mucho mayores
Los materiales empleados para su construcción tenemos: La piedra, el hormigón armado o preesforzado y  el acero; para los dos últimos se debe hacer un estudio muy cuidadoso de las solicitaciones.
HISTORIA Los primeros puentes fueron hechos por los griegos con solo piedra posteriormente ingenieros romanos suman el cemento a la elaboración de esto ya hace 2000 años En 1779 se construyó el primer puente metálico en arco, en hierro fundido y sirvió para el paso de vehículos sobre el valle del río Severn en Coalbrookedale, Inglaterra. Aún está en servicio pero sólo para tráfico peatonal ELEMENTOS FUNCIONAMIENTO Son tres las partes principales de un arco: El arco propiamente dicho constituido a su vez por los mismos elementos que son detallados en la figura, las péndolas que son las que transmiten las cargas del arco y el tablero que se apoya o cuelga de las péndolas. Cuando el tablero se apoya sobre las péndolas trabajan como columnas. APOYOS Son tres las partes principales de un arco: El arco propiamente dicho constituido a su vez por los mismos elementos que son detallados en la figura, las péndolas que son las que transmiten las cargas del arco y el tablero que se apoya o cuelga de las péndolas. Cuando el tablero se apoya sobre las péndolas trabajan como columnas. TIPOS DE APOYO Apoyos Encasetonados:

Desde el tipo tradicional elastomérico, hasta los especiales esféricos o de cazoleta, con rangos de capacidades hasta 5000 tons, unidireccionales y multidireccionales. Apoyos multidireccionales: Estos apoyos dan libertad de movimiento en las direcciones “X” y “Y”.
Son capaces de resistir y transmitir fuerzas horizontales externas (sismo, frenado, etc.)
Apoyos unidireccionales: Este tipo de apoyos tienen libertad de movimiento en una sola dirección Por lo tanto son capaces de resistir y transmitir fuerzas horizontales en la dirección en la cual el movimiento esta impedido.
APOYOS FIJOS: Este tipo de apoyos como su nombre lo indica son fijos y no dan ninguna libertad de movimiento. Son capaces de transmitir fuerzas horizontales en cualquier dirección APOYOS DE NEOPRENO: Estos elementos son moldeados por prensas hidráulicas vulcanizados por calor
Los apoyos pueden ser utilizados en pretensados o prefabricados de concreto o vigas de acero
repartiéndose uniformemente y más aun absorbiendo eficientemente los movimientos laterales o longitudinales causados por los cambios térmicos.
TIPOS DE PUENTE DE ARCO Arcos de tablero superior: Los arcos están por debajo del tablero.
Se emplean cuando la quebrada que se desea salvar es profunda y otras veces cuando se desea ganar gálibo para permitir el paso de los barcos}
Se puede ver en este caso que las péndolas trabajan en compresión al transmitir las cargas desde el tablero hasta el arco.
MONTAJE Arcos de tablero inferior: Son usados especialmente cuando la rasante del camino es muy baja y por razones de estética se desea construir un arco
las péndolas trabajan en tracción. Normalmente la solución de este tipo de arcos es con tirantes, caso en el que se los conoce como arcos atirantados MONTAJE Arcos de tablero intermedio:

Tienen ubicado a media altura su tablero, en algún punto intermedio entre los arranques y la clave y son de buen aspecto arquitectónico. Se los emplea en quebradas no muy profundas o en pasos superiores porque en su parte central se consigue el gálibo necesario para el paso vehicular
En esta solución, se transmiten las cargas del tablero mediante las péndolas que en la parte central trabajan en tracción y en los extremos en compresión.
FUERZAS Compresión: Los puentes de arco están siempre bajo compresión. La fuerza de la compresión empuja hacia fuera a lo largo de la curva del arco hacia los estribos.  Tensión: La tensión en un arco es insignificante. La curva natural del arco y su capacidad de disipar la fuerza hacia fuera reduce grandemente los efectos de la tensión en el superficie inferior del arco. EJEMPLOS Puente Lupu Longitud: 3900 m

Año: 2003

Shanghái, China Puente Rafael Iglesias Localizado 35 kilómetros al noroeste de San José, sobre la carretera Bernardo Soto, el puente Rafael Iglesias es sin duda una belleza que nacionales y extranjeros admiran, incluso si no se detienen a verlo.
Es una imponente estructura que fue construida en 1972 por las empresas estadounidenses Habert Construction Company y Carrez International.
El diseño del puente es de T.Y. Lin International.
Mide 204 metros de longitud y tiene 92 metros de altura.
Hecho de concreto y uno de sus elementos más característicos es el arco invertido en la base, el cual está hecho de concreto y brinda soporte a la estructura.
Durante los primeros años de su existencia fue catalogado como una obra moderna, pues era una construcción inusual, que rompía el esquema de las existentes.
El Ministerio de Obras Públicas y Transportes (MOPT), invirtió en él un total de $1 millón en ese entonces (¢521 millones al tipo de cambio actual).
El puente debe su nombre al dos veces presidente del país y benemérito de la Patria, Rafael Yglesias Castro, cuyo rostro aparece en los billetes de cinco colones.
GRACIAS!!
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