Puente

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Un puente  es una estructura vial erigida sobre algún obstáculo, por ejemplo, a través de un cuerpo de agua , un barranco [1] [2] [3] [4] .

Un puente erigido sobre una carretera o vía férrea se llama paso elevado [5] , sobre un barranco o desfiladero  - un viaducto [6] . El puente es uno de los inventos de ingeniería más antiguos de la humanidad.

Construcción

Como regla general, los puentes consisten en superestructuras ( tramo simplificado ) y soportes . Las estructuras de vano sirven para absorber cargas y transferirlas a los soportes; pueden tener una calzada, un paso de peatones, una tubería, etc. Los apoyos transfieren cargas desde las superestructuras hasta la base del puente.

Las superestructuras consisten en estructuras portantes: vigas , cerchas , diafragmas (vigas transversales) y la losa de calzada misma. El esquema estático de las superestructuras puede ser de arco, viga, pórtico, atirantado o combinado; determina el tipo de puente por diseño. Por lo general, los tramos son rectos, pero si es necesario (por ejemplo, durante la construcción de pasos elevados y cruces de carreteras), se les da una forma compleja: espiral , anillo , etc.

Las superestructuras están soportadas por soportes, cada uno de los cuales consta de una base y una parte de soporte. Las formas de los soportes pueden ser muy diversas. Los apoyos intermedios se denominan toros , costeros- estribos . Los estribos sirven para conectar el puente a los terraplenes de acceso.

Los materiales para puentes son metal ( acero y aleaciones de aluminio ), hormigón armado , hormigón , piedra natural , madera , cuerdas.

El diagrama del puente es una fórmula en la que las dimensiones de los tramos calculados se presentan secuencialmente: las distancias entre los centros de las partes de soporte de las estructuras del tramo. Si varios rodamientos consecutivos son del mismo tamaño, su número se indica multiplicado por el tamaño de cada uno. Por ejemplo (un "puente" ficticio), un esquema de puente de 5+3x10+4 m significa que el primer vano del puente tiene un vano estimado de 5 metros, los tres siguientes tienen 10 metros cada uno y el quinto tiene 4 metros [7] .

Clasificación

Los puentes temporales sobre soportes flotantes se denominan flotantes o pontones .

Hay uno y muchos (dos, tres, etc.) puentes de tramo.

Con cita previa

Por propósito [8] , los puentes se distinguen:

También existen puentes de canalización, acueductos (utilizados para transportar agua) y viaductos (puentes sobre barrancos o quebradas; puntos de conexión de igual altura).

Según el esquema estático

De acuerdo con el esquema estático, los puentes se dividen en vigas, espaciadores y combinados.

Por nivel

Puentes levadizos

Los puentes levadizos son un tipo especial de puente. En el estado divorciado, el puente no interfiere con el paso de los barcos. San Petersburgo es famoso por sus puentes levadizos , donde todos los puentes que cruzan el Neva , excepto el Puente Bolshoi Obukhovsky , son puentes levadizos.

Diseños especiales de puentes levadizos:

Historia

El prototipo natural del puente era un árbol que caía de una orilla a otra. En esencia, los puentes primitivos que surgieron en la antigüedad , que eran un tronco (troncos) arrojados sobre un arroyo, eran lo mismo .

Más tarde, se utilizó la piedra como material . Los primeros puentes de este tipo comenzaron a construirse en la era de la sociedad esclavista . Inicialmente, solo los soportes del puente eran de piedra, pero luego toda su estructura se convirtió en piedra.

En la Edad Media, el crecimiento de las ciudades y el rápido desarrollo del comercio hicieron necesario un gran número de puentes duraderos. El desarrollo del pensamiento de la ingeniería hizo posible construir puentes con luces más amplias, bóvedas poco profundas y apoyos menos anchos. Los puentes más grandes de esa época alcanzan más de 70 metros de luz .

Los eslavos usan madera en lugar de piedra . " The Tale of Bygone Years " informa sobre la construcción de un puente en Ovruch en el siglo X :

Yaropolk fue a su hermano Oleg en la tierra de Derevskaya. Y Oleg salió contra él, y ambos lados estaban llenos. Y en la batalla que comenzó, Yaropolk derrotó a Oleg . Oleg, con sus soldados, corrió a una ciudad llamada Ovruch , y un puente fue lanzado a través del foso hacia las puertas de la ciudad, y la gente, amontonándose en él, se empujó entre sí.

- El cuento de los años pasados ​​[9]

En el siglo XII, apareció en Kiev un puente flotante sobre el Dnieper . En ese momento, los puentes de madera arqueados eran los más comunes en Rusia [10] .

Al mismo tiempo, los puentes de cuerda, que son la forma más simple de puentes colgantes , se están generalizando entre los incas .

En los siglos XVI y XVII, se necesitaban puentes aún más grandes que pudieran pasar grandes barcos. En el siglo XVIII , la altura del tramo de los puentes alcanza más de 100 m El proyecto de un puente de madera de un solo arco sobre el Neva , de 298 m de largo, compilado por Ivan Petrovich Kulibin , no se realizó .

El metal se ha utilizado para la construcción desde finales del siglo XVIII . El primer puente de metal se construyó en Coalbrookdale , Reino Unido sobre el río Severn en 1779. La altura de su luz era de unos 30 m, los techos eran arcos de hierro fundido .

En el siglo XIX, la llegada del ferrocarril requirió la construcción de puentes capaces de soportar cargas significativas, lo que estimuló el desarrollo de la construcción de puentes. Poco a poco, el acero y el hierro se establecen como materiales principales en la construcción de puentes . Gustav Eiffel en 1877 construyó un puente de arco de hierro fundido sobre el río Duero en Portugal . La altura de la luz de este puente era de 160 m El más largo de Europa a finales del siglo XIX fue el puente sobre el Volga en Syzran , diseñado por Nikolai Apollonovich Belelyubsky y que ascendía a 1443 m de longitud. En 1900, un puente que cruza el Yenisei en Krasnoyarsk (diseñado por Lavr Dmitrievich Proskuryakov ) recibió una medalla en la Exposición Mundial de París .

En el siglo XX también se construyeron puentes de hormigón armado . Este material se compara favorablemente con el acero en que no requiere pintura regular. Se usó hormigón armado para luces de vigas de hasta 50 m, y se arqueó, hasta 250 m. Se sigue usando metal: en el siglo XX, se construyeron grandes puentes metálicos: un puente de vigas sobre el río San Lorenzo en Canadá (tramo longitud 549 m), a través del estrecho de Kill Van - Kill en EE . UU . (503,8 m), así como el puente Golden Gate en San Francisco , EE . UU. (la longitud del vano principal es de 1280 m).

Los puentes más grandes de nuestro tiempo, incluido el viaducto Millo más alto del mundo y el puente Akashi-Kaikyo (la longitud del tramo principal es de 1991 m), son atirantados y suspendidos. Las estructuras de vanos suspendidos permiten cubrir las mayores distancias.

Construcción de puentes

La primera etapa (y la más costosa, hasta el 50% del costo total de construcción) en la construcción de un puente es la construcción de soportes. En la orilla se construyen soportes en tajos abiertos y en sumideros . En el sitio de cada soporte futuro en el fondo de un río , bahía o estrecho , las dragas [11] extraen una capa suelta de limo a una roca monolítica más dura, preferiblemente rocosa, ubicada debajo de este limo, sobre la cual luego con la ayuda de cajones , buzos [12] y robots submarinos - manipuladores [13] sumergidos [14] encofrados con armadura y hormigón. Por capas, la estructura de hormigón armado se construye hasta que crece fuera del agua a la altura necesaria para este soporte.

En la construcción de puentes de tamaño pequeño y mediano, muchas pilas se utilizan a menudo como soportes  : carcasas de carga . Se hincan en el suelo mediante martillos diesel y vibradores eléctricos . En la construcción de grandes puentes, se utilizan principalmente cubiertas de pilotes prefabricados con un diámetro de hasta 3 m.Actualmente, la cimentación más popular sobre una cimentación de pilotes es la cimentación sobre pilotes perforados (BPS), construida mediante la perforación en una tubería de revestimiento de inventario . Este diseño se utiliza tanto en tierra como en la zona de agua.

Las estructuras de vano se instalan generalmente sobre soportes con grúas de montaje . Durante la construcción de puentes grandes, la estructura del vano a menudo se ensambla en la orilla y luego se mueve (empuja) a lo largo de los soportes de una orilla a otra. El método de instalación con bisagras consiste en construir la estructura desde el soporte del puente hasta su tramo. En este caso, se utiliza una instalación montada utilizando una grúa que se desplaza a lo largo de una parte ya construida (para superestructuras metálicas) o un conjunto montado con la fabricación de elementos individuales en la fábrica y su posterior transporte al objeto (para hormigón armado).

A partir de mediados de los años 90 del siglo XX, se comenzó a aplicar la tecnología de fabricación de estructuras de vano losa nervada a partir de hormigón armado monolítico pretensado [15] . Esta tecnología tiene una serie de ventajas en comparación con la construcción de una superestructura a partir de elementos prefabricados [16] .

De lo contrario, se lleva a cabo la construcción de puentes colgantes: comienza con la instalación de pilones ; luego se suspenden cables temporales de ellos . Con su ayuda, se enrollan los cables principales del puente, después de lo cual se montan las suspensiones y la viga de refuerzo.

Para reducir el costo de construcción de puentes, su longitud se reduce rellenando con tierra algunas áreas de aguas poco profundas de bahías, estrechos y lechos de ríos. En lugar de puentes grandes y costosos , se están construyendo represas de transporte e islas artificiales , complementadas con puentes relativamente pequeños y baratos.

Arquitectura de puentes

Muchos puentes son monumentos sobresalientes de arquitectura e ingeniería. En algunas ciudades, como San Petersburgo o Praga , los puentes son una parte integral de la arquitectura urbana [10] .

Muchos puentes romanos antiguos están hechos en estilo clásico: casi desprovistos de decoración, sin embargo, debido a su masividad y arquitectura expresiva, crean una sensación de fuerza y ​​confiabilidad ( Puente de Alcántara sobre el río Tajo , España ).

En la Edad Media, los dos tipos predominantes eran los puentes con arcos de medio punto (o circular) y los puentes con arcos apuntados. El primer tipo se basó en la tradición romana, el segundo fue tomado de la arquitectura oriental y pronto perdió popularidad, ya que aumentó innecesariamente la altura del puente. Otro fenómeno en la construcción de puentes medievales fueron los puentes callejeros que aparecieron en todas las principales ciudades europeas (por ejemplo, Ponte Vecchio en Florencia ). En la Edad Media, apareció la decoración en los puentes (esto sucedió a fines del siglo XIV): por ejemplo, el Puente de Carlos en Praga decorado en estilo gótico .

La mejora de la tecnología de construcción de puentes durante el Renacimiento hizo posible aumentar significativamente la relación entre el grosor de la bóveda y la altura del tramo. Debido a esto, los puentes se han vuelto más altos y de diseño más liviano [10] . Se mejora el diseño de los puentes de piedra: aparecen bóvedas de medio punto y de cajón ( Puente Nuevo de París ). En general, hay una tendencia a imitar la arquitectura antigua. Un poco más tarde, apareció el barroco , gravitando hacia composiciones dinámicas y una decoración exuberante. El barroco Puente de los Suspiros de Venecia es ampliamente conocido .

En el siglo XVIII, el clasicismo era popular . Los puentes construidos en este estilo se distinguieron por una clara simetría , una cuidadosa atención a las proporciones de la estructura y grandes luces. El clasicismo estaba muy extendido en Francia ( Puente de la Concordia en París) y Rusia ( Puente de Mármol en Pushkin ).

A mediados del siglo XIX, se habían formado las principales formas de puentes metálicos. Durante este período, se generalizaron las cerchas de balcones de celosía. Se hizo un desarrollo significativo en el diseño de puentes arqueados (ver, por ejemplo, el viaducto de Garabi construido por Gustav Eiffel ). A fines del siglo XIX, los puentes colgantes ganaron popularidad : en 1883, se construyó el Puente de Brooklyn en los EE. UU ., Un poco más tarde, Manhattan . Los puentes colgantes conservan su popularidad en el siglo XX ( Puente Golden Gate ) y XXI .

En ingeniería militar

Puente levadizo: edificio adosado a la barbacana y que sirve de paso sobre el foso que rodea la fortificación . Fue muy utilizado en la Edad Media en la construcción de fortalezas y castillos . El tipo más antiguo de puente levadizo. [17]

Puente de pontones

Hasta hace poco, las barreras de agua, principalmente ríos, han sido un serio obstáculo para el avance de las fuerzas terrestres . En este sentido, la captura por el enemigo o la destrucción de un puente con una clara amenaza de su captura siguen siendo operaciones militares importantes, no solo de importancia táctica, sino también estratégica. Para garantizar la construcción de cruces o puentes temporales, así como su restauración en los ejércitos, se crea un tipo especial de tropas: unidades de zapadores , que realizan una amplia gama de trabajos para equipar el terreno.

Grabar puentes

Accidentes y desastres

La razón del colapso espontáneo del puente puede ser su diseño incorrecto; al crear un diseño de puente , un arquitecto siempre debe tener en cuenta posibles desastres naturales, como fuertes vientos o terremotos .

El primer gran desastre conocido ocurrió en 1297 , cuando durante la batalla del puente de Stirling (Gran Bretaña), este puente fue sobrecargado por el ataque de la caballería pesada y se derrumbó. Posteriormente, varios puentes más se derrumbaron por sobrecargas, en particular, el Puente de Yarmouth , (Reino Unido, 1845), así como el Puente de Plata (EE. UU., 1967), “ Puente Morandi ” en Génova (2018).

El desastre más reciente ocurrió en el puente de Crimea . La causa del siniestro fue la explosión de un camión. Los primeros mensajes y la explosión aparecieron a las 6:05. De la explosión del camión, la calzada se derrumbó, el tanque se incendió cerca del tren que pasaba. El puente está cerrado al tráfico, los cruces de ferry están abiertos.

En el siglo XIX - principios del XX ocurrieron varios accidentes de puentes por resonancia , que incluían el puente cuando las tropas lo atravesaban: cuando la frecuencia de la influencia externa (el paso de los soldados en el pie) coincide con la frecuencia natural del oscilaciones del puente, hay un fuerte aumento en la amplitud de las oscilaciones del puente, y el diseño del puente no resiste esto [18] . Por la resonancia se derrumbaron: el puente de Angers (Francia, 1850); Puente de Tacoma (EEUU, 1940).

La causa del derrumbe puede ser un cataclismo natural: en este caso, el arquitecto que creó el proyecto tiene la culpa, ya que el constructor del puente debe tener en cuenta la posibilidad de desastres naturales. El puente ferroviario que cruza el Firth of Tay en Dundee , Reino Unido, se derrumbó en 1879 debido a una violenta tormenta que mató a 75 personas. En 1953, un lahar destruyó un puente sobre el río Wangaehu en Nueva Zelanda , matando a 151 personas. En 1989, durante un gran terremoto en California , el viaducto de Oakland se derrumbó (42 víctimas) y el puente de la bahía de San Francisco resultó dañado : parte de las estructuras de carga se derrumbó sobre la calzada , matando a una persona.

Los ataques terroristas a los puentes no son infrecuentes : volarlos también es un medio conocido de librar una guerra de guerrillas . El desastre más grande de este tipo ocurrió en India en 2002, cuando un puente ferroviario sobre el río Dhava fue volado , 130 personas murieron.

resonancia

Los fenómenos resonantes pueden causar daños irreversibles a varios sistemas mecánicos, como puentes mal diseñados. Así, en 1940, se derrumbó el puente de Tacoma en EE . UU ., diseñado sin tener en cuenta la carga del viento. Anteriormente, en 1905, el puente egipcio de San Petersburgo se derrumbó al pasar por él una escuadra ecuestre , cuya causa también se considera resonancia, aunque esto no está confirmado por los cálculos. Sin embargo, existe una regla que obliga a la formación de soldados a romper el paso al pasar los puentes. El 20 de mayo de 2010, el puente bailó en Volgogrado . Según la versión oficial, el puente entró en resonancia bajo la influencia de las cargas de viento. Sin embargo, una mayor resonancia desde la Cámara de Cuentas la provocaron las infracciones financieras cometidas durante la construcción del puente.

Secuestros y robos de puentes

Se conocen secuestros y robos de puentes, sobre todo de metal (roban para desguace):

En el folclore ruso

En las epopeyas y los cuentos de hadas de los eslavos orientales , aparece el puente Kalinov sobre el río Smorodina , que, según una de las interpretaciones, conecta el mundo de los vivos con el mundo de los muertos.

La expresión "construir puentes" en ruso significa "conocerse, establecer las conexiones necesarias", y "quemar puentes" significa romper completamente los lazos con alguien o algo, privarse de la oportunidad de retirarse. Puedes decir sobre un argumento inútil: como dos ovejas en un puente.

Véase también

Notas

  1. Puente - Diccionario de Ushakov . ushakovdictionary.ru . Consultado el 17 de junio de 2020. Archivado desde el original el 18 de junio de 2020.
  2. Bridge - Diccionario explicativo de Ozhegov . slovarozhegova.ru . Consultado el 17 de junio de 2020. Archivado desde el original el 17 de junio de 2020.
  3. Bridge // Diccionario enciclopédico de Brockhaus y Efron  : en 86 volúmenes (82 volúmenes y 4 adicionales). - San Petersburgo. , 1890-1907.
  4. 1 2 Puente - . T. F. Efremova, Nuevo Diccionario de la Lengua Rusa . Consultado el 17 de junio de 2020. Archivado desde el original el 15 de mayo de 2021.
  5. Overpass // Gran enciclopedia soviética  : [en 30 volúmenes]  / cap. edición A. M. Projorov . - 3ra ed. - M.  : Enciclopedia soviética, 1969-1978.
  6. Tanenbaum A. S. . Puente // Diccionario enciclopédico de Brockhaus y Efron  : en 86 volúmenes (82 volúmenes y 4 adicionales). - San Petersburgo. , 1890-1907.
  7. Ferrocarriles eléctricos / ed. profe. VP Feoktistova, prof. Yu. E. Prosvirova. - Sámara: SamGAPS, 2006. - S. 152. - 312 p.
  8. Clasificación de puentes . BridgeArt: El arte de construir puentes, Alexander Marinin . Recuperado: 11 de mayo de 2022.
  9. El cuento de los años pasados . antiguo-ruso.chat.ru. Fecha de acceso: 31 de mayo de 2012. Archivado desde el original el 7 de marzo de 2012.
  10. 1 2 3 Puente (estructura) - artículo de la Gran Enciclopedia Soviética
  11. Cómo se construyó el puente Akashi-Kaikyo en Japón. . Consultado el 30 de mayo de 2016. Archivado desde el original el 5 de junio de 2016.
  12. Trabajo submarino en la construcción y restauración de puentes y equipos de cruce destruidos. . Consultado el 31 de mayo de 2016. Archivado desde el original el 4 de agosto de 2016.
  13. Vehículos submarinos deshabitados (ROV) operados a distancia. . Consultado el 31 de mayo de 2016. Archivado desde el original el 20 de julio de 2016.
  14. Instalación de encofrado bajo el agua. Variedades de estructuras. . Fecha de acceso: 31 de mayo de 2016. Archivado desde el original el 7 de abril de 2016.
  15. Tecnologías modernas para la construcción de alta velocidad de superestructuras pretensadas monolíticas de puentes y pasos elevados en condiciones de hacinamiento de desarrollo urbano . comhoz.ru. Consultado el 31 de mayo de 2012. Archivado desde el original el 20 de septiembre de 2012.
  16. Monolith fue al principio . stroypuls.ru. Fecha de acceso: 31 de mayo de 2012. Archivado desde el original el 26 de enero de 2013.
  17. DRIVING BRIDGE Archivado el 11 de julio de 2021 en Wayback Machine en técnica de enciclopedia (con ilustraciones)
  18. Curso de física general para usuarios de la naturaleza. Oscilaciones y ondas - Barmasov Alexander Viktorovich Copia archivada del 20 de agosto de 2016 en Wayback Machine  - Google Books
  19. Orenburger logró desechar todo el puente Copia de archivo fechada el 24 de diciembre de 2010 en Wayback Machine // Top.rbc.ru
  20. De la vida: Robaron un puente de diez toneladas en la República Checa Copia de archivo del 19 de enero de 2021 en Wayback Machine // Lenta.ru
  21. Radio Praga-Revista . Consultado el 2 de mayo de 2012. Archivado desde el original el 8 de abril de 2012.
  22. Zloději ukradli desetitunový most a koleje z trati na Sokolovsku . Consultado el 2 de mayo de 2012. Archivado desde el original el 28 de abril de 2012.
  23. El hombre entregó el puente... en chatarra Copia de archivo fechada el 7 de mayo de 2021 en Wayback Machine // KP, 23/12/2010

Literatura

Enlaces