Puente Gaunless
Gaunless Bridge era un puente ferroviario en el ferrocarril de Stockton y Darlington . Fue terminado en 1823 y es uno de los primeros puentes ferroviarios construidos con hierro [1] y el primero en utilizar una armadura de hierro. [2] También tiene un diseño de celosía lenticular inusual. [3]
Aunque nunca formaba parte de la línea principal, estaba en una rama al oeste de Shildon que da servicio a Witton Park Colliery . [4] Esta rama incluía dos pendientes trabajadas con cuerdas en Brusselton y Etherley . Entre estos, los vagones eran tirados por caballos, en lugar de las locomotoras más pesadas. Solo se requería que el puente soportara el peso de estos trenes de caballos. [1] A pesar de esto, existe una postal que muestra una locomotora de la clase 'Director' en el puente, posiblemente durante una prueba o demostración. [5] [nb 1]
Además de ser uno de los primeros puentes ferroviarios de hierro, el puente es el primero en utilizar el diseño de celosía lenticular . [2] Este diseño utiliza dos vigas curvas en forma de lente , una arriba y otra abajo. El miembro superior está en compresión , como para un puente de arco , y el inferior en tensión , como para un puente colgante . La idea es que esto forme un truss equilibrado., donde las fuerzas laterales en cada miembro se cancelan, siendo iguales pero opuestas en dirección. Esto conduce a una armadura sin fuerzas laterales en sus soportes y, por lo tanto, solo requiere pilares simples sin necesidad de rigidez en los extremos. Los miembros verticales conectan las dos vigas y sostienen la plataforma de carga del puente. Estos miembros verticales también deben transferir algo de carga entre las dos vigas, para mantener su forma de lente. Una celosía eficiente distribuye la carga de la plataforma entre las dos vigas, en lugar de colocar la mayor parte de la carga en un elemento de celosía y, por lo tanto, requiere que sea excesivamente fuerte en comparación con el otro.
El diseño de celosía lenticular se ha utilizado para otros puentes desde entonces, pero nunca ha ganado popularidad en su uso. Brunel más tarde hizo uso de esta armadura, como el Brunel tRUSS utiliza en Chepstow y Saltash . El puente Gaunless es particularmente inusual, ya que su plataforma de madera está instalada sobre las vigas de celosía; mientras que en la mayoría de las cerchas lenticulares, la cubierta se cuelga debajo de las cerchas con varillas o cables. [3]
Aunque no tan escéptico ni tan investigador rigurosamente como Brunel, [7] Stephenson tenía un conocimiento profundo de las diferentes fortalezas del hierro forjado y fundido . [2] [8] Ambas vigas están formadas por tubos de hierro forjado, de 2,4 pulgadas (6 cm) de diámetro. La característica inusual de este puente es que debido a que la plataforma está por encima de la armadura, los miembros verticales se colocan en compresión , en lugar de la tensión más normal . Esto permitió a Stephenson utilizar hierro fundido para los miembros verticales, en lugar del hierro forjado más caro necesario para los puentes en tensión. [i] [3] El truss logra una simetría eficiente de la distribución de carga entre los dos miembros, dando una apariencia económica y equilibrada que contrasta mucho con los diseños fuertemente desequilibrados de Brunel que (al menos para Chepstow) son apenas reconocibles como lenticulares.
Cada tramo mide 3,78 m (12 pies y 5 pulgadas) de ancho y 1,5 m (5 pies) de profundidad. [9] Los pilares que sostienen los tramos de celosía forman un caballete que comprende dos pilares tubulares de hierro fundido inclinados hacia adentro. [10] Los pilares están reforzados por un marco en X de hierro fundido. [3] Estos pilares tienen 8 pulgadas (200 mm) de diámetro con paredes de 1,4 pulgadas (35 mm) de espesor. Están separados 10 pies (3,0 m) en la base, con una pendiente de 5 pies (1,5 m) en la parte superior. [9]
