Breve descripción

Un Puente de Arco es un puente con estribos en cada extremo con forma de arco curvo. Funciona transfiriendo el peso del puente y sus cargas parcialmente en un empuje horizontal restringido por los estribos a cada lado. Es uno de los tipos de puentes más antiguos y fuertes, capaz de mantenerse en pie durante miles de años.

Uso / Función

• Transporte: Para permitir el paso sobre obstáculos como ríos, valles o carreteras.
• Durabilidad: Los puentes de arco de piedra son increíblemente duraderos y de bajo mantenimiento en comparación con los puentes de madera o hierro.
• Carga: Excelente para soportar cargas pesadas debido a su resistencia a la compresión.
• Estética: A menudo considerados estéticamente agradables debido a la curva natural.

Principio de funcionamiento

El puente de arco funciona principalmente por compresión.

1. Transferencia de Carga: El peso del puente y el tráfico sobre él empuja hacia abajo.
2. Camino de Compresión: La forma del arco dirige esta fuerza hacia afuera y hacia abajo a lo largo de la curva del arco.
3. Estribos: La fuerza llega a los soportes (estribos) en los extremos del puente. Estos estribos empujan hacia atrás contra el arco, evitando que los extremos se separen.
4. Clave: La piedra central en la parte superior del arco bloquea las dovelas (piedras en forma de cuña) juntas, asegurando que la estructura permanezca estable bajo compresión.

A diferencia de los puentes de viga que experimentan tensión en la parte inferior, un arco de mampostería bien diseñado está casi completamente en compresión, lo que se adapta perfectamente a materiales como Piedra y Hormigón.

Cómo crearlo

1. Cimientos: Excavar y construir cimientos sólidos para los estribos en ambos lados de la brecha. Estos deben ser inamovibles para resistir el empuje hacia afuera.
2. Estribos: Construir los soportes masivos en los extremos.
3. Cimbra: Construir un marco de madera temporal (cimbra) que imite la forma del arco previsto. Esto soporta el peso de las piedras hasta que el arco esté completo.
4. Anillo del Arco: Colocar las piedras en forma de cuña (dovelas) o ladrillos sobre la cimbra, trabajando desde ambos lados hacia el centro simultáneamente para mantener la carga equilibrada.
5. Clave: Colocar la piedra final (clave) en el centro superior. Esta pieza clave bloquea el arco en compresión.
6. Enjutas y Tablero: Llenar el espacio sobre el arco (enjutas) con escombros o mampostería para crear una superficie plana, luego pavimentar el tablero.
7. Retirada: Bajar y retirar cuidadosamente la cimbra de madera. El arco se asienta ligeramente y se sostiene a sí mismo.

Materiales necesarios

• Esenciales:
  • Piedra o Ladrillo: Fuertes en compresión, con forma de cuña.
  • Mortero: Para unir la mampostería y distribuir la presión uniformemente (aunque la piedra seca es posible).
  • Madera: Absolutamente crítica para la estructura temporal de la cimbra.
  • Hormigón: Para puentes de arco modernos.
  • Acero: Para puentes de arco de paso inferior modernos o refuerzo.
• Herramientas: Cincel, Martillo, Nivel, polipastos o grúas.

Variantes y mejoras

• Arco Romano: Arcos semicirculares. Fuertes pero requieren estribos altos en relación con la luz.
• Arco Escarzano (Segmental): Un arco que es menos que un semicírculo (más plano). Permite luces más largas con menos altura, pero ejerce más empuje horizontal.
• Arco Apuntado (Ojival): Estilo gótico, dirige las fuerzas más verticalmente, reduciendo el empuje lateral.
• Arcos Múltiples: Una serie de arcos soportados por pilares intermedios (viaductos).
• Puente de Arco de Paso Inferior (Bowstring): El tablero pasa a través del arco (a menudo de acero), con el tablero colgando del arco superior.

Límites y riesgos

• Límite de Luz: Los arcos de piedra tienen un límite de cuánto pueden abarcar antes de que su propio peso cause que colapsen.
• Falla de Estribo: Si el suelo se mueve o los estribos se deslizan, el arco pierde compresión y colapsa instantáneamente.
• Peligro de Construcción: La estructura es inestable hasta que se coloca la clave. La falla de la cimbra durante la construcción es catastrófica.
• Rigidez: Los arcos de mampostería no manejan bien los terremotos o el asentamiento del suelo; pueden agrietarse y fallar.