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Puente voladizo
El puente Pierre Pflimlin es un voladizo equilibrado de hormigón, que se muestra aquí en construcción.
El puente Pierre Pflimlin es un voladizo equilibrado de hormigón, que se muestra aquí en construcción.
AntepasadoPuente de vigas , puente de armadura
RelacionadaNinguno
DescendientePuente giratorio
LlevaPeatones , automóviles , camiones , tren ligero , tren pesado
Rango de alcanceMedio
MaterialHierro , acero estructural , hormigón pretensado
MóvilNo
Esfuerzo de diseñoMedio
Se requiere trabajo en falsoMuy poco o nada

Un puente en voladizo es un puente construido con voladizos , estructuras que se proyectan horizontalmente en el espacio, apoyadas en un solo extremo. Para pasarelas pequeñas , los voladizos pueden ser vigas simples ; sin embargo, los grandes puentes en voladizo diseñados para manejar el tráfico por carretera o ferrocarril utilizan cerchas construidas con acero estructural o vigas de caja construidas con hormigón pretensado . El puente voladizo de armadura de acero fue un gran avance de ingeniería cuando se puso en práctica por primera vez, ya que puede abarcar distancias de más de 1.500 pies (460 m) y se puede construir más fácilmente en cruces difíciles en virtud de usar poco o nada.cimbra .

Orígenes [ editar ]

El estilo original del puente voladizo

Los ingenieros del siglo XIX entendieron que un puente continuo a través de múltiples soportes distribuiría las cargas entre ellos. Esto daría lugar a tensiones más bajas en la viga o truss y significaría que se podrían construir vanos más largos. [1] : 57, 190 Varios ingenieros del siglo XIX patentaron puentes continuos con puntos de articulación en la mitad del tramo. [2] : 75,79 El uso de una bisagra en el sistema multi-tramo presentó las ventajas de un sistema estáticamente determinado [3] y de un puente que podría manejar el asentamiento diferencial de los cimientos. [1] : 190 Los ingenieros podrían calcular más fácilmente las fuerzas y tensiones con una bisagra en la viga.

Heinrich Gerber fue uno de los ingenieros que obtuvo una patente para una viga con bisagras (1866) y es reconocido como el primero en construir una. [2] : 79 El puente Hassfurt sobre el río Main en Alemania con un tramo central de 124 pies (38 metros) se completó en 1867 y es reconocido como el primer puente voladizo moderno. [3] : párr. 2

Demostración humana del principio

El Puente Alto de Kentucky de C. Shaler Smith (1877), el Puente Voladizo del Niágara de Charles Conrad Schneider (1883) y el Puente Poughkeepsie de John Francis O'Rourke y Pomeroy P. Dickinson (1889) fueron importantes usos tempranos de la diseño en voladizo. [3] : párr. 3,5 El puente sobre el río Kentucky atravesaba un desfiladero de 84 metros (275 pies) de profundidad y aprovechaba al máximo el hecho de que no se necesita cimbra o soporte temporal para el tramo principal de un puente en voladizo. [3] : párr. 3

El puente voladizo temprano más famoso es el Forth Bridge . Este puente mantuvo el récord del tramo más largo del mundo durante veintinueve años, hasta que fue superado por el Puente de Quebec . Benjamin Baker ilustró los principios estructurales del voladizo del tramo suspendido en la foto de la derecha. El tramo suspendido, donde se sienta Kaichi Watanabe , se ve en el centro. La necesidad de resistir la compresión de la cuerda inferior se ve en el uso de postes de madera, mientras que la tensión de la cuerda superior se muestra en los brazos extendidos. La acción de los cimientos exteriores como anclajes para el voladizo es visible en la colocación de los contrapesos. [3] : párr. 6

Función [ editar ]

Puente voladizo. — Una estructura de la cual al menos una porción actúa como anclaje para sostener otra porción que se extiende más allá del pilar de soporte.

-  John Alexander Low Waddell , Ingeniería de puentes [4]

Un simple vano en voladizo está formado por dos brazos en voladizo que se extienden desde lados opuestos de un obstáculo a cruzar, encontrándose en el centro. En una variante común, el tramo suspendido , los brazos en voladizo no se encuentran en el centro; en cambio, apoyan un puente de celosía central que descansa en los extremos de los brazos en voladizo. El tramo suspendido puede construirse fuera del sitio y levantarse en su lugar, o construirse en su lugar utilizando soportes especiales de desplazamiento.

Un diagrama de las partes del puente conmemorativo John P. Grace

Una forma común de construir armazones de acero y vanos en voladizo de hormigón pretensado es contrarrestar cada brazo en voladizo con otro brazo en voladizo que se proyecta en la dirección opuesta, formando un voladizo equilibrado ; cuando se adhieren a una base sólida, los brazos de contrapeso se denominan brazos de anclaje . Así, en un puente construido sobre dos pilares de cimentación, hay cuatro brazos en voladizo: dos que atraviesan el obstáculo y dos brazos de anclaje que se alejan del obstáculo. Debido a la necesidad de mayor resistencia en los soportes del voladizo equilibrado, la superestructura del puente a menudo toma la forma de torres sobre los pilares de los cimientos. El puente Commodore Barry es un ejemplo de este tipo de puente voladizo.

Los voladizos de celosía de acero soportan cargas por tensión de los miembros superiores y compresión de los inferiores. Comúnmente, la estructura distribuye la tensión a través de los brazos de anclaje a los soportes más externos, mientras que la compresión se lleva a los cimientos debajo de las torres centrales. Muchos puentes en voladizo de celosía usan juntas con pasadores y, por lo tanto, están determinados estáticamente sin miembros que soporten cargas mixtas.

Los puentes en voladizo equilibrados de hormigón pretensado a menudo se construyen utilizando una construcción segmentaria .

Métodos de construcción [ editar ]

Algunos puentes de arco de acero (como el puente Navajo ) se construyen utilizando vanos en voladizo puros de cada lado, sin cimbra debajo ni torres y cables de soporte temporales arriba. Luego, se unen con un pasador, generalmente después de forzar el punto de unión para que se separe, y cuando se quitan los gatos y se agrega la plataforma del puente, el puente se convierte en un puente de arco de armadura . Dicha construcción sin apoyo solo es posible cuando se dispone de roca adecuada para soportar la tensión en la cuerda superior del tramo durante la construcción, lo que generalmente limita este método a la extensión de cañones estrechos.

El antiguo tramo este del puente de la bahía de San Francisco-Oakland , fotografiado en agosto de 2014, se deconstruye casi en el orden inverso al de su construcción. Se utilizaron soportes temporales similares debajo de cada brazo de anclaje durante la construcción del puente.

Lista por longitud [ editar ]

Artículos principales: Lista de puentes en voladizo más largos y Lista de puentes en voladizo

Los puentes en voladizo más largos del mundo (por el tramo más largo): [5]

  1. Puente de Quebec ( Quebec , Canadá , 1919) 549 m (1.800 pies)
  2. Puente de Forth ( Firth of Forth , Escocia , 1890) 2 x 1710 pies (521 m)
  3. Puente de Minato ( Osaka, Japón , 1973) 1.673 pies (510 m)
  4. Puente Commodore Barry ( Chester, Pensilvania , EE. UU., 1974) 501 m (1,644 pies)
  5. Crescent City Connection (tramos dobles) ( Nueva Orleans, Luisiana , EE. UU., 1958 y 1988) 1.575 pies (480 m)
  6. Puente Howrah ( Kolkata , Bengala Occidental , India, 1943) 457 m (1,500 pies)
  7. Puente Gramercy ( Gramercy, Luisiana , EE. UU., 1995) 445 m (1,460 pies)
  8. Puente de la puerta de Tokio ( Tokio, Japón , 2012) 440 m (1,443 pies)
  9. Puente JC Van Horne ( Campbellton, New Brunswick y Pointe-à-la-Croix, Quebec , Canadá, 1961) 1.247 pies (380 m)
  10. Puente Horace Wilkinson ( Baton Rouge, Luisiana , EE. UU., 1968) 376 m (1235 pies)
  11. Puente Tappan Zee ( South Nyack, Nueva York y Tarrytown, Nueva York , EE. UU., 1955-2017) 369 m (1212 pies)
  12. Puente Lewis y Clark ( Longview, Washington y Rainier, Oregón , EE. UU., 1930) 366 m (1200 pies)

Ejemplos [ editar ]

  • El Puente de Quebec tiene la estructura general demostrada anteriormente.

  • El Vejle Fjord Bridge es un puente de hormigón construido utilizando el método de voladizo equilibrado.

  • Antiguo tramo este del puente San Francisco-Oakland Bay

  • Puente Howrah, Calcuta

  • El puente de Forth con sus tres voladizos dobles.

  • Tramo original de 1938 del Puente de Agua Azul

  • Pulaski Skyway

Referencias [ editar ]

  1. ↑ a b DuBois, Augustus Jay (1902). La Mecánica de la Ingeniería . Nueva York: John Wiley & Sons . Consultado el 10 de agosto de 2008 .
  2. ↑ a b Bender, C. (1890). "Discusión sobre puentes voladizos por CF Findlay" . Transacciones de la Sociedad Canadiense de Ingenieros Civiles . Sociedad Canadiense de Ingenieros Civiles. 3 . Consultado el 10 de agosto de 2008 .
  3. ↑ a b c d e DeLony, Eric (1996). "Contexto de los puentes del patrimonio mundial" . Sitios del Patrimonio Mundial . Consejo Internacional de Monumentos y Sitios. Archivado desde el original el 21 de febrero de 2005 . Consultado el 10 de agosto de 2008 .
  4. ^ Waddell, JAL (1916). Ingeniería de puentes - Volumen 2 . Nueva York: John Wiley & Sons, Inc. págs.  1917 . Consultado el 19 de agosto de 2008 .
  5. ↑ Durkee, Jackson (24 de mayo de 1999). National Steel Bridge Alliance: Los tramos de puentes más largos del mundo (PDF) . American Institute of Steel Construction, Inc. Archivado desde el original (PDF) en 2002-06-01 . Consultado el 3 de noviembre de 2007 .

Enlaces externos [ editar ]

  • "Cantilever Bridge" de Sándor Kabai, The Wolfram Demonstrations Project , 2007.
  • Puentes: su estructura y función , Brantacan
  • Biggest of Finished Girders Go Travelling: seis gigantes de 70 toneladas dieron a los ingenieros un hueso duro de roer , Popular Science mensual, febrero de 1919, página 79, escaneado por Google Books: https://books.google.com/books?id=7igDAAAAMBAJ&pg = PA79
  • "Puente, voladizo"  . La obra de referencia del nuevo alumno  . 1914.