02 - tipología de obras de paso

Universidad de la República ‐ Curso: Puentes 2021

Elaborado por: Mtr. Ing. A. Russi 1

TIPOLOGÍA DE OBRAS DE PASOTIPOLOGÍA DE OBRAS DE PASOUniversidad de la República – Curso: 2021



Puentes en arcoGracias a su forma, los puentes en arco trabajan transfiriendo el peso propio delpuente y las sobrecargas de uso hacia los apoyos mediante compresión, donde setransforman en un empuje horizontal y una carga vertical. Las tracciones yflexiones se reducen al mínimo, con lo cual se consigue que materiales que nosoportan tracciones puedan ser utilizados.La esbeltez del arco (relación entre la luz y la flecha) suele ser alta en puentesmodernos, haciendo que los esfuerzos horizontales sean mucho mayores que losverticales.



Puentes en arco



Puentes en arcoSe puede considerar que los puentes de arcos de dovelas de piedra fueroninventados por los griegos y desarrollados por los romanos. Los romanos usaronsolamente puentes de arco de medio punto por su sencillez de diseño, replanteo yconstrucción Además implementaron el uso de un tipo de cementoconstrucción. Además, implementaron el uso de un tipo de cemento.

Puente de Trajano sobre el ríoDanubio en Rumanía, construido en el

Puente de Mérida formado por 60bóvedas de cañón y una longitud de

año 103. 385 m.



Puentes en arcoEn la Edad Media la mayoría de los puentes construidos fueron con forma de arco.Su característica era la bóveda apuntada de gran luz, con dos vertientes cuyovértice estaba situado sobre el arco principal. La mayoría de los puentesmedievales son de medio punto con un número impar de arcos Los arcosmedievales son de medio punto, con un número impar de arcos. Los arcoslaterales más pequeños crecen hasta llegar al arco central, que es el más grande.

Puente de la Reina en Navarra, España. Construido en el siglo XII d.C. F t d l C i d S tiForma parte del Camino de Santiago.



Puentes en arco

La evolución y desarrollo de lospuentes en Asia es comparable a la delos puentes en Occidente, siendo elarco también característico.arco también característico.

Puente en arco de Gongchen engHangzhou, China. Fue construido en1631.



Puentes en arcoLos puentes de arco de hormigón, son herederos directos de los puentes depiedra, con la ventaja de que con el nuevo material se pueden hacer monolíticos.También se han construido grandes puentes metálicos con su estructura en formade arcode arco.Existen diversos tipos de puentes en arco: Con tablero inferior, medio o superior

d

¿CÓMO SON LOS ESQUEMASESTRUCTURALES EN CADACASO?

De arco empotrado

Puente de acero y tablero superior einferior de Luis I en Porto, Portugaldiseñado por Theophile Seyrig.

Viaducto de Garabit en Franciaconstruido por Gustaff Eiffel en 1884.Presenta tablero superior.



Puentes en arco

Puente de acero y tablero intermediode la bahía de Sydney, Australia.Inaugurado en 1932.

¿CÓMO SE PROCEDIÓPARA CONSTRUIRLO?

Puente de hormigón de Bloukrans enPuente de hormigón de Bloukrans enSudáfrica. Inaugurado en 1983.



Puentes en arco

Puente internacional Barón de Mauásobre el río Yaguarón. Construidoentre 1927 y 1930.

Puente de hormigónarmado sobre Río Queguay.

¿POR QUÉ ESTEPUENTE INCLUYEDIAGONALES?



Puentes vigaLa viga es una pieza lineal, apoyada en dos o más puntos, que soporta las cargasque actúan sobre ella gracias a su capacidad de resistir flexiones. En efecto, estaresistencia de las vigas viene determinada por el momento de inercia de sussecciones.Cuando la distancia a salvar es grande, entonces se hace necesario crear puentesde varios vanos con apoyos intermedios repitiendo la estructura para cada uno delos vanos o mediante viga continua, pudiendo desarrollar secciones con inerciavariablevariable.



Puentes vigaLos primeros puentes viga se construyeron con madera. Con la introducción delacero y del hormigón, estos primeros puentes desaparecieron de manera que enla actualidad solamente se utilizan para pasarelas u obras singulares.

Puente de madera en Vietnam. Pasarela peatonal en Navarra,EspañaEspaña.



Puentes vigaLa celosía, formada por entramados diagonales de elementos finos, se usaba paraaligerar las vigas de tramos mayores y así reducir su costo en material. Estesistema se desarrolló fundamentalmente en el siglo XIX.

La configuración tipo Pratt se distingue La configuración tipo Warren estág p gpor tener sus diagonales siemprebajando en dirección al centro deltramo, de forma que sólo están sujetas

f d t ió

g pformada por una serie de triángulosisósceles, de manera que todas lasdiagonales tienen normalmente lai l it d L b di la esfuerzos de tracción. misma longitud. Las barras diagonales

presentan alternativamente esfuerzosde compresión y de tracción.



Puentes vigaEn 1866 el ingeniero alemán Heinrich Gerber patentó un sistema que llamó vigaGerber, conocido también como cantilever. Los puentes de este tipo sonadecuados para tramos muy largos.C á i d d l di i é i l d d ilConstan esquemáticamente de dos voladizos simétricos que salen de dos pilascontiguas, uniéndose en el centro por unas vigas apoyadas y suelen anclarse enlos estribos simétricamente opuestos respecto al centro.

Puente Firth of Forth (1890), tiene dosvanos principales de 521 m de luz.

Puente sobre río Olimar en ruta 8.



Puentes vigaMás tarde, en 1920, se generalizaron lospuentes de hormigón armado yposteriormente, hacia 1950, lospretensados Actualmente la mayoría depretensados. Actualmente, la mayoría depuentes que se construyen son de estaúltima tipología en los cuales elprocedimiento constructivo los condicionaenormemente tanto por espacioenormemente, tanto por espaciodisponible, como por aspectos económicosy locales de cada puente.

Puente de hormigón pretensado en Oelde, Alemania. Foto de 1938.



Puentes vigaRESUMEN: Tipos de puentes viga

Puente con tramos simplementePuente con tramos simplementeapoyados. Su desventaja se encuentra enla mayor cantidad de juntas ydispositivos de apoyo. Esto conllevamayor mantenimientomayor mantenimiento.

Puente isostático con voladizos (Gerber).En general, tiene las mismas ventajas ydesventajas de las vigas simplementej g papoyadas. En la actualidad, este tipo depuentes se ha dejado de diseñar.



Puentes vigaRESUMEN: Tipos de puentes viga

Puente de vigas continuas deinercia variable Constituyen unainercia variable. Constituyen unasolución muy eficiente desde elpunto de vista estructural.

Puentes de vigas parcialmentecontinuas. Están formadas porvigas prefabricadas, que seg p f , qcolocan entre los apoyos yposteriormente se integran conuna losa llenada en sitio.

Puente reticulado. La estructuraprincipal está conformada pordos reticulados planos paralelosp pformados por el ensamblajetriangular de elementos rectos.



Puentes pórticoEl puente pórtico es una estructura intermedia entre el arco y la viga por lo quepresenta características propias de ambos.Los primeros que se utilizaron fueron de madera. Los pórticos metálicos

i i i i d l i l XX l i d ió d l h i ó i daparecieron a inicios del siglo XX y la introducción del hormigón en este tipo depuentes fue paralela a la de los metálicos.

Puente de Santiago sobre el río EbroZ E ñ C t id

Puente de São João sobre el ríoD P t P t l C t id en Zaragoza, España. Construido en

1967.Duero en Porto, Portugal. Construidoen 1991.



Puentes pórtico

Puente pórtico de hormigónpretensado en el tramo ferroviarioMaintalbrücke ‐ Gemünden enGemünden am Main, Alemania.Construido en 1982.

Paso inferior durante su construcciónPaso inferior durante su construcciónen Granada, Andalucía.



Puentes móvilesLos puentes móviles son aquellos en que eltablero o parte de él es móvil con tal depermitir el paso alternativo a dos tipos deáf f l ltráfico diferente, generalmente el terrestre y

el marítimo.Los primeros puentes móviles aparecen enlos castillos de la Edad Media con unalos castillos de la Edad Media con unafunción defensiva.

Existen diversos tipos:

Basculantes De desplazamiento vertical De desplazamiento vertical De desplazamiento horizontal Giratorios Transbordadores



Puentes móviles

Puente basculante de la torre deLondres sobre el río Tamesis,construido en 1894. Presenta unabáscula de doble hoja y una luz de79 m.

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¿CÓMO SE SOSTIENE LABÁSCULA CUANDO ESTÁABIERTO?

Puente basculante Magere Brug sobrel í A t l A t d F

ABIERTO?

el río Amstel en Amsterdam. Fueconstruido en 1934.



Puentes móviles

Puente móvil de desplazamiento verticalde Koningshaven en Rotterdam, Holanda.El tablero está simplemente apoyado enapoyos que se pueden moververticalmente para elevarlos a la cota querequiere el gálibo de navegación.

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Puente móvil de desplazamiento vertical deArthur Kill en Nueva York. Presenta 170 m deluz y un gálibo de navegación de 41 m con elpuente levantado. Finalizado en 1959.



Puentes móviles

Puente móvil de desplazamiento horizontalde Ultunabron en Uppsala al sur de Suecia.El puente se desplaza longitudinalmentep p gsobre rodillos avanzando en voladizolibre hasta llegar a la otra orilla.

Puente móvil de desplazamiento horizontalen Canal Hood en Estados Unidos.



Puentes móviles

Puente giratorio en la ciudad de Carmelosobre el Arroyo de las Vacas. El puentegira mediante un sistema de engranajesmovidos a mano desde el centro de suestructura, a través de una manivela queoperan dos funcionarios.

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Puente giratorio degLutxana en Bilbao,España.



Puentes móviles

Puente transbordador de Rendsburg enel canal de Kiel, Alemania. Consiste enuna viga fija situada a la alturarequerida por el gálibo, de la que secuelga una plataforma móvil mediantecables.

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P t t b d d d M tPuente transbordador de Martrou enRochefort construido en 1900.



Puentes colgantesSu estructura está formada por los cables principales que se fijan en los extremosdel vano a salvar y tienen la flecha necesaria para soportar a través de unmecanismo de tracción pura las cargas que actúan sobre él. Las cargas setransmiten del tablero a los cables principales a través de péndolas o tirantes, quep p p , qtrabajan a tracción.Para evitar su gran deformabilidad se da rigidez a flexión al tablero de manera quelas cargas se reparten en una longitud grande del cable.

¿CÓMO SERÍA UN ESQUEMA ESTRUCTURAL DELTABLERO DE UN PUENTE COLGANTE?TABLERO DE UN PUENTE COLGANTE?¿CÓMO TRABAJAN LOS ANCLAJES EXTREMOS?



Puentes colgantes

Pasarela de Marc Seguin enlaza Tournon‐sur‐Rhone con Tain l´Hermitage. Fueconstruida en 1849 a pocos metros delprimer puente colgante (hoy inexistente),y todavía está en servicio.

Puente de Brooklyn que uneManhattan con Brooklyn, fueconstruido en 1883. La longitud total esde 1865 m y el tramo central tiene unaluz de 486 m.



Puentes colgantes

Puente de Golden Gate en la bahía de SanFrancisco. Construido entre 1933 a 1937. Eltramo central tiene una luz de 1280 m. Loscables fueron realizados de acero en lugarde cadenas.

El primer gran puente colgante proyectadoy calculado específicamente para absorberlas cargas dinámicas del viento, además delas cargas estáticas corrientes fue ellas cargas estáticas corrientes fue elpuente Mackinac, entre los lagos Michigany Hurón, terminado en 1957.

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Puentes atirantadosLos puentes atirantados son los últimos que han aparecido en la historia comosistema de uso generalizado. Su desarrollo se inició a mediados del siglo XX. Elesquema resistente básico del puente atirantado está constituido por treselementos: los tirantes, el tablero y las torres., yPuede existir un único plano de atirantamiento o doble, lo cual define la geometríade la torre a emplear. El atirantado puede ser en forma de "abanico" o en forma de"arpa".

Puente atirantado Bartolomé Mitre en Zarate, Argentina. Inaugurado en 1977.

¿CÓMO SERÍAN LOS ESQUEMAS¿CÓMO SERÍAN LOS ESQUEMASESTRUCTURALES DE LAS PARTES DE ESTEPUENTE ATIRANTADO?



Puentes atirantados

Puente Batman, en Tasmania. Consta deun tablero conformado por vigasreticuladas. Tiene una sola torre y dosplanos de atirantamiento.

¿Y EN ESTOS?

Puente atirantado de Raippaluoto, enFinlandia. Presenta una longitud de1045 m y dos torres de 82.5 m dealtura. Fue inaugurado en 1997.



Puentes atirantados

Puente de Sutong sobre el río Yangtze, enChina. La longitud total del puente es de8206 m, con un vano principal de 1088 m,siendo el puente atirantado de vano máslargo del mundo. La torres tienen una alturade 306 m. Se abrió al tráfico en 2008.

¿Y EN ESTOS?

Viaducto de Millau en el valle del ríoTam, en Francia. Presenta una longitudde 2460 m y un único plano deti t i t i t tatirantamiento con siete torres que

miden entre 77 m y 246 m de altura. Fueinaugurado en 2004.



Bibliografía Abrir caminos… Tendiendo puentes. Ángel González. Puentes. Martha Torres Arcila. Tierra sobre el agua. Visión histórica universal de los puentes. Leonardo

Fernández TrojanoFernández Trojano. Caminos en el aire. Los Puentes. Juan J. Arenas de Pablo. Guía para el diseño de puentes con vigas y losas. Ernesto Seminario Manrique. Material de la materia Puentes de la Escuela Politécnica Superior de Ávila.p

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