Articulo de referencia

Puente colgante sencillo

Un puente colgante simple (también llamado puente de cuerda , puente giratorio (en Nueva Zelanda ), puente suspendido , puente colgante o puente catenario ) es un tipo de puente...

Un puente colgante simple (también llamado puente de cuerda , puente giratorio (en Nueva Zelanda ), puente suspendido , puente colgante o puente catenario ) es un tipo de puente primitivo en el que el tablero se apoya sobre dos cables paralelos que soportan la carga y que están anclados en ambos extremos. No tienen torres ni pilares. Los cables describen un arco catenario descendente poco pronunciado que se mueve en respuesta a las cargas dinámicas que actúan sobre el tablero.

La curvatura del tablero y su gran movimiento bajo carga hacen que este tipo de puentes no sean aptos para el tráfico vehicular. Los puentes colgantes simples están restringidos al tránsito peatonal. Para mayor seguridad, se construyen con robustos cables de barandilla, apoyados en pilares cortos en cada extremo y paralelos a los cables de carga. En ocasiones, estos pueden ser el elemento principal de soporte de carga, con el tablero suspendido debajo. Los puentes colgantes simples se consideran el diseño más eficiente y sostenible en zonas rurales, especialmente para cruzar ríos en terrenos que no son llanuras aluviales, como los desfiladeros.

Comparación con otros tipos

Un puente levadizo en el desfiladero de Hokitika, en la costa oeste de Nueva Zelanda .

En algunos contextos, el término "puente colgante simple" no se refiere a este tipo de puente, sino a un puente de tablero suspendido que es "simple" porque su tablero no está rigidizado. [ 1 ] [ 2 ] Aunque los puentes colgantes simples y los puentes de tablero suspendido "simples" son similares en muchos aspectos, difieren en su física. En un puente colgante simple, los cables principales (o cadenas) siguen una curva hiperbólica , la catenaria . Esto se debe a que los cables principales cuelgan libremente. En cambio, en un puente de tablero suspendido (sea "simple" o no) los cables principales siguen una curva parabólica . Esto se debe a que los cables principales están atados a intervalos uniformes al tablero del puente inferior (véase curva del puente colgante ).

Las diferencias entre estas dos curvas fueron un tema importante en el siglo XVII, en el que trabajó Isaac Newton . [ 3 ] La solución fue hallada en 1691 por Gottfried Leibniz , Christiaan Huygens y Johann Bernoulli, quienes derivaron la ecuación en respuesta a un desafío de Jakob Bernoulli . [ 4 ] Sus soluciones fueron publicadas en Acta Eruditorum en junio de 1691. [ 5 ] [ 6 ]

Un puente de cinta tensada también cuenta con una o más curvas catenarias y un tablero apoyado sobre los cables principales. Sin embargo, a diferencia de un puente colgante simple, un puente de cinta tensada tiene un tablero rígido, generalmente debido a la adición de elementos de compresión (losas de hormigón) colocados sobre los cables principales. Esta rigidez permite que el puente sea mucho más pesado, ancho y estable.

Historia

El puente colgante simple es el tipo de puente colgante más antiguo conocido y, sin considerar la posibilidad de un contacto transoceánico precolombino , hubo al menos dos invenciones independientes del puente colgante simple, en la región más amplia del Himalaya y Asia Oriental y en América del Sur . [ 7 ]

Puente colgante del siglo XVIII en Srinagar , Reino de Garhwal.

Las primeras referencias a puentes colgantes aparecen en los registros de la dinastía Han sobre los viajes de las misiones diplomáticas chinas a los países situados en el extremo occidental y meridional del Himalaya , concretamente la cordillera del Hindú Kush en Afganistán y las tierras de Gandhara y Gilgit . [ 8 ] Se trataba de sencillos puentes colgantes de tres o más cables hechos de lianas , por los que la gente caminaba directamente sobre las cuerdas para cruzar. Posteriormente, también se utilizaron plataformas hechas de tablones que descansaban sobre dos cables. [ 8 ]

1952, puente colgante sobre el río Cuanana, Yosondua, Oaxaca, México.

En Sudamérica , los puentes de cuerda incas son anteriores a la llegada de los españoles a los Andes en el siglo XVI. El puente colgante más antiguo conocido, hallado entre ruinas, data del siglo VII en Centroamérica (véase Puente Maya en Yaxchilán ).

También se han documentado puentes colgantes sencillos con cadenas de hierro en el Tíbet y China . Un puente en el curso superior del Yangtsé data del siglo VII. Varios se atribuyen al monje tibetano Thang Tong Gyalpo , quien, según se informa, construyó varios en el Tíbet y Bután en el siglo XV, incluyendo Chushul Chakzam y uno en Chuka . [ 7 ] Otro ejemplo, el puente Luding , data de 1703 y tiene una longitud de 100 m, sostenido por 11 cadenas de hierro. [ 7 ]

Parque de aves de Jurong - puente de cuerda

Revolución industrial

El desarrollo de los puentes colgantes de cables de acero se remonta al puente colgante simple temporal de Annonay , construido por Marc Seguin y sus hermanos en 1822. Tenía una longitud de tan solo 18 m. [ 7 ] Sin embargo, los diseños de puentes colgantes simples quedaron prácticamente obsoletos con la invención y patente del puente de tablero suspendido por James Finley en el siglo XIX . [ 9 ] Una pintura inglesa de finales del siglo XVIII de un puente en Srinagar , entonces parte del Reino de Garhwal , anticipa la invención del puente de tablero suspendido. Este inusual puente, construido en una llanura aluvial, tenía rampas de tablero suspendido que se utilizaban para acceder a un puente colgante simple sostenido por torres.

Materiales

Este tipo de puente se conoce como puente de cuerda debido a su construcción histórica con cuerda . En algunas zonas de Sudamérica, todavía se construyen puentes de cuerda incas con materiales autóctonos, principalmente cuerda. Estos puentes deben renovarse periódicamente debido a la corta vida útil de los materiales, y las cuerdas son elaboradas por familias como contribución a un proyecto comunitario.

Todavía se construyen puentes colgantes sencillos, para uso de peatones y ganado, basados ​​en los antiguos puentes de cuerda incas , pero utilizando cables de acero y, a veces, plataformas de rejilla de acero o aluminio , en lugar de madera.

Puentes de raíces vivas en la aldea de Nongriat , Meghalaya.

En los puentes modernos, los materiales utilizados en lugar de cuerda (de fibra) incluyen cables de acero , cadenas y vigas de acero articuladas para fines especiales.

puentes vivientes

En el estado de Meghalaya , al noreste de la India, los pueblos tribales Khasi y Jaintia [ 10 ] han creado puentes de raíces vivas , una forma de modelado de árboles . Aquí, se construyen puentes colgantes sencillos guiando las raíces de la especie Ficus elastica del baniano a través de los cursos de agua. [ 11 ] Existen ejemplos con una extensión de más de 52 m (170 pies). [ 12 ] Estos puentes se regeneran y fortalecen de forma natural a medida que las raíces que los componen se vuelven más gruesas, y se cree que algunos tienen más de 500 años. [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]

En el valle de Iya , en Japón, se han construido puentes utilizando enredaderas de glicinia . Para construir un puente de este tipo, estas enredaderas se plantaron en lados opuestos de un río y se entrelazaron cuando alcanzaron la longitud suficiente para salvar el tramo. La adición de tablones dio como resultado un puente funcional. [ 16 ] [ 17 ]

Diseño

En un puente colgante simple, el tablero descansa sobre los cables principales.
En un puente de tablero suspendido, el tablero se sostiene por debajo de los cables principales mediante "tirantes" verticales.
Comparación de una catenaria (curva punteada negra) y una parábola (curva continua roja) con la misma luz y flecha. La catenaria representa el perfil de un puente colgante simple, o el cable de un puente colgante de tablero suspendido en el que el tablero y los tirantes tienen una masa despreciable en comparación con el cable. La parábola representa el perfil del cable de un puente colgante de tablero suspendido en el que el cable y los tirantes tienen una masa despreciable en comparación con el tablero.

Los puentes más ligeros de este tipo constan de una sola cuerda para los pies y nada más. Se trata de cuerdas flojas y slacklines , y requieren habilidad para su uso. Lo más común es que la cuerda para los pies vaya acompañada de una o dos cuerdas de barandilla, conectadas a intervalos por cuerdas laterales verticales. Este estilo lo utilizan los montañeros y se emplea ampliamente en Nueva Zelanda en senderos de montaña menos exigentes, donde se les conoce como «puentes de tres cables». Una variante ligeramente más pesada tiene dos cuerdas que sostienen una plataforma y dos cuerdas de barandilla. Las barandillas son necesarias porque estos puentes tienden a oscilar de lado a lado y de extremo a extremo. En raras ocasiones, la cuerda para los pies (o la cuerda para los pies más las barandillas) se combina con una cuerda superior similar a la de una tirolina o un teleférico .

En algunos casos, como en el puente colgante de Capilano , los soportes principales forman las barandillas, con el tablero suspendido debajo de ellos. Esto genera mayor movimiento lateral en el tablero que cuando los soportes principales están al nivel del tablero, pero menor movimiento en las barandillas.

Las desventajas asociadas con los puentes colgantes simples son muy grandes. La ubicación del tablero es limitada, generalmente se requieren anclajes y pilares masivos, y la carga produce deformación transitoria del tablero. [ 18 ] Las soluciones a estos problemas llevaron a una amplia variedad de métodos para rigidizar el tablero, [ 18 ] [ 19 ] dando como resultado varios otros tipos de puentes colgantes. Estos incluyen un puente de cinta tensada , que está estrechamente relacionado con un puente colgante simple pero tiene un tablero rigidizado adecuado para el tráfico vehicular.

Un puente muy ligero, construido con cables sometidos a alta tensión, puede aproximarse a un puente de tablero suspendido en la pendiente casi horizontal de su tablero.

El puente puede reforzarse añadiendo cables que no soportan las cargas estructurales principales ni las cargas vivas, por lo que pueden ser relativamente ligeros. Estos también aportan estabilidad frente al viento. Un ejemplo es el puente de 220 metros de longitud (720 pies) que cruza el río Drac en el lago de Monteynard-Avignonet : este puente cuenta con cables estabilizadores situados debajo y a los lados del tablero. 

Para reducir el movimiento de torsión en respuesta a los usuarios, un puente puede emplear cables verticales que cuelgan de cada lado en el centro del puente, anclados al suelo.

Usar

Los puentes más ligeros, sin plataforma, solo son aptos para peatones. Los puentes ligeros con plataforma, y ​​con la tensión suficiente para que cruzarlos no suponga un esfuerzo, pueden ser utilizados también por caballos de carga (y otros animales), jinetes y ciclistas. Para caminar sobre un puente ligero de este tipo a un ritmo razonable, se requiere un paso deslizante, ya que el paso normal genera ondas que pueden provocar balanceos incómodos hacia arriba y hacia abajo o hacia los lados. La excepción son los puentes estabilizados, que suelen ser bastante estables.

Los puentes colgantes simples tienen aplicaciones en actividades recreativas al aire libre . Son una opción popular para senderos entre las copas de los árboles [ 20 ] y, cuando el terreno lo permite, para cruzar arroyos. [ 21 ] Pueden diseñarse sin estabilización para que el movimiento libre del puente brinde una experiencia más interesante al usuario. [ 21 ]

En francés , un puente colgante simple y rudimentario se conoce con uno de tres nombres, según su forma: pont himalayen ("puente himalayo": una sola cuerda para los pies y pasamanos a ambos lados, generalmente sin plataforma); pont de singe ("puente mono": una cuerda para los pies con una cuerda superior); y tyrolienne ("tirolesa": una tirolesa). [ 22 ] Las tirolesas se pueden recorrer colgando debajo o caminando (por personas con un equilibrio excepcional). Una versión más desarrollada del pont himalayen , provista de una plataforma entre un par de cables principales, se conoce como passerelle himalayenne ( en francés , "pasarela himalaya"). [ 23 ] Ejemplos de este tipo incluyen dos puentes en el lago de Monteynard-Avignonet en los Alpes franceses ; estos puentes son excepcionalmente largos para puentes de este tipo.

En las artes

Un sencillo puente de cuerda utilizado para cruzar un río en la India aparece representado por W. Purser con una ilustración poética de Letitia Elizabeth Landon , bajo el título "Cruzando el río Tonse con un Jhoola ", en el álbum de recortes del salón de Fisher, 1839. [ 24 ]

Puentes notables

Entre los puentes colgantes sencillos más destacados se incluyen:

Véase también

Referencias

  1. Chisholm, Hugh , ed. (1911). "Puentes/Historia 1"  . Encyclopædia Britannica . Vol.  04 (11.ª  ed.). Cambridge University Press. págs. 533–538 , véase la página 536. 8. (c) Puentes colgantes.—Un puente colgante consta de....." 
  2. Arthur Morley (1912). Teoría de las estructuras . Longmans, Green, and Co. pp. 482-484 , 574. puente colgante simple. 
  3. Isaac Newton (2008). DT Whiteside (ed.). The Mathematical Papers of Isaac Newton: Volume 5: 1683–1684 . Cambridge University Press. pág. 664. ISBN  978-0-521-04584-1.Apéndice 2, nota al pie 373 en las páginas 285-287, nota al pie 1 en las páginas 520-521, nota al pie 5 en las páginas 521-522
  4. Lockwood, EH (1961). "Capítulo 13: La tractriz y la catenaria" . Un libro de curvas . Cambridge.
    • Salmon, George (1879). Curvas planas superiores . Hodges, Foster and Figgis. págs. 287-289 . 
  5. ^ Truesdell, C. (1960), La mecánica rotacional de cuerpos flexibles o elásticos 1638-1788: Introducción a Leonhardi Euleri Opera Omnia vol. X et XI Seriei Secundae , Zúrich: Orell Füssli, p. 66, ISBN  978-3-7643-1441-5{{citation}}: Incompatibilidad de ISBN/Fecha ( ayuda )
  6. Calladine, CR (2015-04-13), "La contribución de un aficionado al diseño del puente colgante de Menai de Telford: un comentario sobre Gilbert (1826) 'Sobre la teoría matemática de los puentes colgantes'"Philosophical Transactions of the Royal Society A , 373 (2039) 20140346, Bibcode : 2015RSPTA.37340346C , doi : 10.1098/rsta.2014.0346 , PMC 4360092 , PMID 25750153  
  7. 1 2 3 4 Peters, Tom F. (1987). Transiciones en la ingeniería: Guillaume Henri Dufour y los puentes colgantes de cables de principios del siglo XIX . Birkhauser. ISBN 3-7643-1929-1.
  8. 1 2 Needham, Joseph. (1986d). Ciencia y civilización en China: Volumen 4, Física y tecnología física, Parte 3, Ingeniería civil y náutica. Taipéi: Caves Books Ltd. ISBN 0-521-07060-0, 187 189.
  9. Eda Kranakis (1996). Construyendo un puente: una exploración de la cultura, el diseño y la investigación en ingeniería en la Francia y América del siglo XIX . MIT Press. pág. 453. ISBN  0-262-11217-5.
  10. "El puente de raíces vivas: símbolo de benevolencia" . Riluk . 10 de octubre de 2016. Archivado del original el 8 de septiembre de 2017. Consultado el 7 de septiembre de 2017 .
  11. "Puente de raíces vivas en Laitkynsew, India" . www.india9.com . Consultado el 22 de febrero de 2010 .
  12. "Diez puentes excepcionales de raíces vivas" . El Proyecto de Puentes de Raíces Vivas . 10 de mayo de 2017. Consultado el 7 de septiembre de 2017 .
  13. "Cherrapunjee" . www.cherrapunjee.com . Consultado el 22 de febrero de 2010 .
  14. "Los puentes vivos en la India han crecido durante 500 años (Fotos)" . TreeHugger , Nueva York . Consultado el 24 de octubre de 2010 .
  15. Los puentes de raíces vivas de Cherrapunji, India
  16. Otto, M. Rebekah; et al., "Los puentes de vides del valle de Iya" , Atlas Obscura 
  17. Ruchira Paul (22 de abril de 2010). "Arquitectura viva: Los puentes de raíces de India y Japón" . Accidentalblogger.typepad.com . Consultado el 3 de abril de 2015 .
  18. 1 2 Henry Taylor Bovey (1882). Mecánica aplicada . Vol. 2. Montreal: Impreso por John Lovell & Son para la Oficina del Ministro de Agricultura de Canadá. pág. 150.  páginas 85-90
  19. Fleeming Jenkin (1876). Puentes: un tratado elemental sobre su construcción e historia . Edimburgo: Adam and Charles Black. pp. 345. Puente colgante simple . páginas 304-305
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  21. 1 2 Simon Bell (2008). Diseño para la recreación al aire libre (2.ª ed.). Taylor & Francis. pág. 232. ISBN   978-0-415-44172-8.página 108, 133-135
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  23. "Des passerelles himalayennes" (en francés). www.enviscope.com. Archivado del original el 23 de diciembre de 2008. Consultado el 4 de marzo de 2009 .
  24. Landon, Letitia Elizabeth (1838). "Cruzando el río Tonse en un columpio". Álbum de recortes del salón de Fisher, 1839. Fisher, Son & Co.
  25. «Puente Oleoducto Arroyo Cangrejillo, Catamarca, Argentina» . www.ketchum.org .
  26. Paul Werner, Iris Kürschner, Thomas Huttenlocher, Jochen Hemmleb (2017). Klettersteigatlas Alpen: Über 900 Klettersteige zwischen Wienerwald und Côte d'Azur (en alemán). Bergverlag Rother GmbH. pag. 374.ISBN  978-3-7633-8087-9. Consultado el 31 de mayo de 2018 .{{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
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  • Troyano, Leonardo Fernández (2003). "8.3.2 Puentes de catenaria". Ingeniería de puentes: una perspectiva global . Tomás Telford. pag.  514.ISBN 0-7277-3215-3.
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