Hace miles de años, los prehumanos construyeron el primer puente. Era un simple tronco o roca colocado sobre un pequeño arroyo o barranco. Habría ayudado a mantener secos los pies de los nómadas mientras viajaban de un lugar a otro.
Los puentes se han vuelto mucho más complicados desde entonces. Es por eso que hemos compilado este glosario de 20 de los componentes estructurales más comunes utilizados en puentes.
Pilar: Los pilares son los elementos en los extremos de un puente, que proporcionan soporte para él. Absorben muchas de las fuerzas colocadas en el puente y actúan como muros de contención que impiden que se mueva la tierra bajo el acercamiento al puente.
Arco: Un arco es una estructura curva que se extiende por un espacio abierto. Los puentes con arcos se encontraban entre los primeros proyectos de ingeniería y construcción a gran escala.
Los puentes en arco pueden abarcar grandes áreas porque transforman las fuerzas que los afectan en tensiones de compresión, lo que elimina las tensiones de tracción. (Esto a menudo se conoce como «acción de arco».»)
A medida que las fuerzas dentro de los puentes en arco son empujadas hacia el suelo, el arco es forzado a salir en su base, lo que se conoce como empuje. A medida que aumenta la altura de un arco, aumenta su empuje hacia afuera. Para mantener un puente en arco en pie, el fideicomiso está restringido por sus pilares.
Hay tres tipos de arcos: arco fijo, arco de dos bisagras y arco de tres bisagras.
Puente de arco
- Un arco fijo se usa más comúnmente en puentes de hormigón más cortos. El uso de arcos fijos es limitado porque son vulnerables a la expansión y contracción relacionadas con la temperatura.
- Generalmente se usa un arco de dos bisagras en puentes de tamaño mediano porque la conexión con clavijas en la base es más capaz de manejar las fluctuaciones de temperatura.
- Un arco de tres bisagras no solo tiene bisagras en su base, sino también en el centro del vano del puente. Esto le da a la estructura un mayor nivel de flexibilidad, lo que le permite manejar la expansión y contracción térmica a través de longitudes mayores en climas más extremos.
Haz: Una viga es un componente estructural de un puente que resiste las cargas aplicadas a su eje. Una viga responde típicamente a fuerzas doblándose en reacción a sus puntos de apoyo, que son típicamente los pilares y pilares en cada extremo. Los puentes de vigas suelen ser los más simples y, por lo tanto, los menos fuertes y flexibles en distancias más largas. Por lo general, se utilizan para mover el tráfico en tramos más pequeños.
Doblado: Un doblado es un elemento estructural transversal utilizado para construir un caballete, un elemento de soporte clave en muchos puentes.Cojinete de puente
: Un cojinete de puente proporciona una superficie de descanso entre los pilares de un puente y su cubierta. Su propósito es permitir el movimiento controlado entre las dos superficies. Los tipos de movimiento soportados incluyen expansión y contracción térmica o sacudida sísmica. Algunos tipos de cojinetes de puente permiten el movimiento de ida y vuelta, mientras que otros pueden adaptarse a la torsión.
Voladizo: Los voladizos son estructuras que se proyectan horizontalmente en el espacio. Son los componentes clave de los puentes en voladizo. Los voladizos más pequeños son vigas simples. Los más grandes utilizan cerchas hechas de acero estructural o vigas de caja construidas con hormigón pretensado. Los puentes en voladizo pueden abarcar distancias relativamente largas sin dejar de parecer ligeros y abiertos.
Puente en voladizo
Contrapeso: Un contrapeso, utilizado típicamente en puentes elevadores, puentes de tracción o puentes basculantes, es un peso que estabiliza y proporciona equilibrio para el sistema de elevación del puente.
Agua cortada: Una agua cortada es un componente en forma de cuña añadido a un muelle de puente. Está diseñado para resistir el flujo de agua y romper el hielo, lo que ayuda a reducir la presión que estos elementos colocan en un puente. Las aguas cortadas permiten a los ingenieros construir puentes estructuralmente más ambiciosos en climas extremadamente fríos y áreas que experimentan un flujo de marea significativo.
Cubierta de puente
Cubierta: La cubierta (también conocida como la calzada o superficie) de un puente es el área funcional que permite a los vehículos y peatones cruzar carreteras, valles y masas de agua. (La infraestructura de servicios públicos a menudo se cuelga debajo de la cubierta.)
Las cubiertas se construyen generalmente de hormigón, acero, madera o un sistema de rejilla. Por lo general, están cubiertas con asfalto, concreto o algún otro tipo de pavimento. La plataforma puede integrarse en la estructura de soporte del puente, soportada por vigas o vigas, o suspendida por los elementos estructurales primarios. En algunos puentes modernos, como los puentes de arco atado o atirantados, la cubierta es el principal elemento de soporte estructural.
Cojinete de puente elastomérico: Este es un tipo de cojinete comúnmente utilizado en puentes modernos. Está diseñado para comprimirse bajo una carga vertical, al tiempo que permite la rotación horizontal y el movimiento de corte lateral. Esta categoría de cojinetes de puente incluye cojinetes y cojinetes de neopreno, cojinetes elastoméricos laminados y aisladores sísmicos.
Arco de inundación: Un arco de inundación es un pequeño puente de arco secundario que se encuentra junto a un puente principal. Proporciona capacidad adicional para manejar el agua de inundación. El área debajo de un arco de inundación es típicamente seca o maneja una cantidad limitada de agua. Los arcos de inundación se agregan con frecuencia después de que el puente principal se ha inundado.
Fundación: La cimentación (o base) de un puente es el elemento que conecta la estructura a la tierra y transfiere cargas desde ella al suelo inferior.Viga
: Una viga es la viga de soporte horizontal principal en un puente. Soporta las vigas más pequeñas. Las vigas a menudo tienen una sección transversal de viga en I formada por dos bridas de carga separadas por una banda estabilizadora. Sin embargo, también pueden tener forma de caja, forma de Z u otra forma.
Puente de vigas de caja
Los puentes de vigas son los tipos más comunes en todo el mundo. En su forma más simple, la forma se remonta a los primeros puentes de troncos más simples. Los dos tipos de vigas más comunes son las vigas de placa y las vigas de caja.
- Una viga de placa está hecha de placas de acero estructurales separadas en lugar de una sola sección transversal. Estos se sueldan entre sí para crear la banda vertical y las bridas horizontales de una viga.
- Una viga de caja (o tubular) es un tubo cerrado con múltiples paredes generalmente hecho de acero laminado o soldado, extrusiones de aluminio o concreto pretensado. Una viga de caja puede resistir los movimientos de torsión mientras mantiene una fuerza considerable.
- Un arco fijo se usa más comúnmente en puentes de hormigón más cortos. El uso de arcos fijos es limitado porque son vulnerables a la expansión y contracción relacionadas con la temperatura.
- Generalmente se usa un arco de dos bisagras en puentes de tamaño mediano porque la conexión con clavijas en la base es más capaz de manejar las fluctuaciones de temperatura.
- Un arco de tres bisagras no solo tiene bisagras en su base, sino también en el centro del vano del puente. Esto le da a la estructura un mayor nivel de flexibilidad, lo que le permite manejar la expansión y contracción térmica a través de longitudes mayores en climas más extremos.
Barandilla: Una barandilla es un sistema que se usa a los lados de los puentes, y a veces, en la mediana, para evitar que las personas y los vehículos entren en áreas inseguras o se caigan del borde.
Los cuatro tipos más comunes de barandillas (desde las más débiles/menos costosas a las más fuertes/más caras) incluyen:
- Cable y postes (solo se utilizan en zonas rurales).
- Acero con postes de madera o metal.
- Hormigón o piedra.
- Vigas de caja de acero.
- Barreras de hormigón (normalmente utilizadas en medianas).
Las preocupaciones relacionadas con la seguridad, el costo-beneficio y la reparación influyen en decidir qué tipo de barandilla se utiliza en un puente en particular.
Sistemas colgantes: Los sistemas colgantes se utilizan para conectar infraestructura de servicios públicos a puentes. Esto puede incluir cableado, tuberías o conductos.
Las perchas se pueden comprar listas para usar o fabricadas a medida para satisfacer las necesidades de proyectos específicos.
Muelle: Un muelle es una estructura elevada que se asienta en un cuerpo de agua para soportar un puente. La estructura abierta de un muelle permite que el agua pase a través de él, evitando que se acumule presión contra él.Pila
: Una pila es una estructura de soporte vertical que se utiliza, en parte, para sostener un puente. Puede ser de madera, hormigón o acero. Una pila se clava en el suelo debajo del puente hasta que el extremo llega a la subcapa dura de suelo compactado o roca debajo. Las pilas martilladas a esta profundidad aprovechan el agarre y la fricción del suelo que las rodea para soportar parte de la carga de la cubierta del puente.
Placa lateral: Una placa lateral es un rodamiento lineal que se utiliza como parte de una junta de expansión de un puente. Una placa es típicamente fija, y la otra se desliza sobre ella para acomodar la expansión y la contracción. Esto proporciona soporte a la estructura del puente al tiempo que admite cambios de temperatura.
Arco oblicuo: Un arco oblicuo es un estilo de arco en el que sus caras no son perpendiculares a los pilares del puente. El interior del arco toma la forma de un paralelogramo, en lugar de un rectángulo o cuadrado. El uso de un arco inclinado permite que un puente cruce un vano en prácticamente cualquier ángulo, en lugar de solo una línea recta.
Superestructura La superestructura es la parte del puente que absorbe la carga viva. (El pilar, los pilares y otros elementos de soporte se conocen como la subestructura.)