La maravilla de los puentes en la ciudad

La maravilla de los puentes en la ciudad

En la interminable guerra de la gente contra la naturaleza, sólo habrá un ganador, pero los humanos aún pueden consolarse con victorias ocasionales, que es lo que representan los puentes más grandes del mundo. Ya sea que necesitemos cruzar ríos o valles, conectar islas con el continente, transportar automóviles, personas o vías fluviales construidas por el hombre, los puentes son una solución brillante siempre que la naturaleza se interponga en nuestro camino.

Los historiadores suponen que la gente inventó los puentes cuando vieron cómo los árboles caídos podían ayudarles a cruzar ríos poco profundos. Desde entonces, los puentes se han hecho más largos, técnicamente más sofisticados y mucho más impresionantes, evolucionando lentamente de simples arcos de piedra a puentes colgantes de varias millas de largo. Azotados por los vientos de arriba, barridos por los ríos de abajo, golpeados por el tráfico todo el día, es un milagro que los puentes se mantengan erguidos tanto tiempo como lo hacen.

Cómo los puentes equilibran las fuerzas

Las fuerzas hacen que las cosas se muevan, pero también las mantienen quietas. Está lejos de ser obvio, pero cuando algo como un rascacielos se cierne sobre nosotros o un puente se extiende bajo nuestros pies, las fuerzas ocultas están trabajando duro: un puente no va a ninguna parte porque todas las fuerzas que actúan sobre él están perfectamente en equilibrio. Los diseñadores de puentes, en resumen, son equilibradores de fuerzas.

La mayor y más penetrante fuerza en el universo, la gravedad, está constantemente tirando de las cosas hacia abajo, lo que no es un problema para un rascacielos, porque el suelo debajo empuja directamente hacia arriba de nuevo.

Pero un puente que atraviesa un río, un valle, un mar o una carretera es bastante diferente: la enorme cubierta (la principal plataforma horizontal de un puente) no tiene ningún soporte directamente debajo de ella. Cuanto más largo sea el puente, más pesa, más carga, y mayor es el riesgo de que se derrumbe.

Los puentes ciertamente se caen de vez en cuando, y de manera bastante espectacular, pero la mayoría se quedan felizmente quietos durante años, décadas o incluso siglos. Lo hacen equilibrando cuidadosamente dos tipos principales de fuerzas denominadas compresión (una fuerza de empuje o de presión, que actúa hacia el interior) y tensión (una fuerza de tracción o de estiramiento, que actúa hacia el exterior), canalizando la carga (el peso total del puente y las cosas que lleva) sobre los pilares (los soportes a ambos lados) y las pilas (uno o más soportes en el centro).

Aunque hay muchos tipos de puentes, prácticamente todos funcionan equilibrando las fuerzas de compresión en algunos lugares con las fuerzas de tracción en otros, por lo que no hay una fuerza general que cause movimiento y cause daños.

Fuerzas de compresión y tensión en seis tipos diferentes de puentes: viga, arco, suspensión, atirantado, braguero y voladizo

Equilibrar las fuerzas en un puente

Diferentes tipos de puentes soportan cargas a través de las fuerzas de compresión (“apretando” – mostrado aquí por líneas rojas) y de tensión (“estirando” – mostrado por líneas azules):

  1. Un puente de vigas tiene su viga en parte en tensión y en parte en compresión, con los estribos (pilares laterales) en compresión para el apoyo para puente;
  2. Un puente de arco soporta cargas a través de la compresión;
  3. Un puente colgante tiene sus pilares (torres) en compresión y el tablero cuelga de gruesos cables de suspensión por cables más delgados, todos ellos en tensión.
  4. Un puente atirantado es similar pero la cubierta cuelga directamente de los muelles de los cables. Los muelles están en compresión y los cables están en tensión.
  5. Un puente de vigas es una especie de puente de vigas reforzadas. Como un puente de vigas, la parte superior está en compresión y la inferior en compresión. Los armazones diagonales están en tensión y los verticales en compresión.
  6. Un puente en voladizo equilibra las fuerzas de tensión por encima del tablero del puente con las fuerzas de compresión por debajo.

Llevando cargas

Si un puente se descarga, todo lo que tiene que hacer es soportar su propio peso (la carga muerta), por lo que la tensión y la compresión en su estructura son esencialmente fuerzas estáticas (las que no causan movimiento), que cambian poco de una hora a otra o de un día a otro.

Sin embargo, por definición los puentes tienen que soportar cantidades cambiantes de peso (la carga viva) de cosas como trenes de ferrocarril, coches o personas, lo que puede aumentar las fuerzas ordinarias de tracción o compresión de manera bastante dramática.

Los puentes ferroviarios, por ejemplo, se doblan y flexionan cada vez que un tren pesado los cruza y luego se “relajan” de nuevo tan pronto como la carga ha pasado.

Las fuerzas del medio ambiente

Los puentes también tienen que soportar fuerzas ambientales siempre cambiantes. Los puentes en arco sobre ríos, por ejemplo, tienen que hacer frente a la acumulación de agua detrás de ellos (sus estribos a menudo tienen aberturas estratégicamente colocadas para permitir que el agua de las grandes inundaciones se escurra a través de ellos).

Si desea saber más visite unimattraffic.com y aprenda más de puentes.

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