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Puente Colgante
Breve descripción
Un puente colgante es un tipo de puente en el que la plataforma (la parte que soporta la carga) se cuelga debajo de los cables de suspensión mediante tirantes verticales. Este diseño permite los vanos (distancias entre apoyos) más largos de cualquier tipo de puente, ya que las fuerzas primarias son de tracción en los cables y de compresión en las torres.
Uso / Función
- Vanos de larga distancia: Cruce de ríos anchos, bahías o cañones profundos donde los pilares intermedios son imposibles o poco prácticos.
- Cruces en aguas profundas: Dado que el tramo principal se apoya desde arriba, evita la necesidad de numerosas cimentaciones en aguas profundas.
- Estética: Conocidos por sus curvas elegantes y amplias y sus torres monumentales.
Principio de funcionamiento
El puente colgante funciona equilibrando la tracción y la compresión.
- La Plataforma: Soporta la carga del tráfico, pero no es autoportante en distancias largas.
- Tirantes: Cables o barras verticales que cuelgan la plataforma de los cables principales. Están en tracción.
- Cables Principales: Grandes cables que se cuelgan sobre las torres en una curva catenaria. Soportan todo el peso del puente y están en una tracción extrema.
- Torres: Soportan los cables principales. El empuje hacia abajo de los cables somete a las torres a una compresión masiva.
- Anclajes: Bloques masivos de Piedra o Hormigón en cada extremo del puente. “Anclan” los cables principales al suelo, resistiendo su tirón.
La carga se transfiere desde la plataforma -> tirantes -> cables principales -> torres (hacia abajo hasta los cimientos) y anclajes (tirando contra la tierra).
Cómo crearlo
- Anclajes: Construir cimientos masivos y profundos en ambos extremos del puente para sujetar los cables principales. Deben ser lo suficientemente pesados para no ser arrancados por la tensión.
- Torres: Construir las torres sobre cimientos sólidos (a menudo usando cajones de aire si están en el agua). Las torres pueden ser de Acero, Piedra o Hormigón Armado.
- Líneas Guía: Tender una cuerda ligera a través del vano, a menudo usando un bote pequeño o incluso una cometa.
- Hilado de Cables: Usar las líneas guía para tirar de cuerdas más grandes y, finalmente, tejer miles de Alambres de alta resistencia para formar los cables principales.
- Tirantes: Sujetar los cables tirantes verticales a los cables principales a intervalos regulares.
- Construcción de la Plataforma: Colgar las secciones de la plataforma de los tirantes, típicamente comenzando desde las torres y moviéndose hacia el centro para mantener la carga equilibrada.
- Armadura de Refuerzo: Construir una estructura de armadura a lo largo de la plataforma para evitar que se tuerza o se balancee excesivamente.
Materiales necesarios
- Cables: El alambre de Acero es el mejor para los puentes modernos debido a su alta resistencia a la tracción. Las versiones primitivas usan Soga o enredaderas.
- Torres: Acero, Hierro, Piedra o Hormigón.
- Anclajes: Cantidades masivas de Hormigón o Piedra.
- Plataforma: Vigas de Acero y Madera u hormigón para la calzada.
Variantes y mejoras
- Puente Colgante Simple: Una versión primitiva donde la plataforma sigue la curva de los cables (como un puente de cuerda). Sin torres ni refuerzos.
- Puente de Suspensión Autoanclado: Los cables se anclan a los extremos de la propia plataforma en lugar de al suelo.
- Puente Atirantado: Los cables van directamente desde las torres a la plataforma (sin cable curvo principal). Mejor para vanos medianos.
- Plataforma Rígida: Los puentes colgantes modernos utilizan armaduras aerodinámicas o vigas de cajón para evitar el colapso inducido por el viento.
Límites y riesgos
- Viento (Flameo Aeroelástico): Los puentes colgantes son flexibles. Los vientos fuertes pueden hacer que oscilen y colapsen (por ejemplo, el de Tacoma Narrows).
- Corrosión: Los cables principales son el alma del puente; si los alambres se oxidan, el puente fallará.
- Cargas Concentradas: Manejan bien las cargas distribuidas, pero pueden ser sensibles a pesos extremadamente pesados y concentrados en un solo punto.
- Oscilación: El movimiento rítmico (del viento o de tropas marchando) puede alcanzar la resonancia y destruir la estructura.