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Tipos de puentes

Puente de Minneapolis

Introducción | Materiales | Elementos | Resistencia específica | Tipos | Causas de fallos | Normativa

Los puentes se pueden clasificar en diferentes tipos, de acuerdo a diversos conceptos como el tipo de material utilizado en su construcción, el sistema estructural predominante, el sistema constructivo utilizado, el uso del puente, la ubicación de la calzada en la estructura del puente, etc.

Según el material empleado

Según el material empleado en la construcción del puente pueden ser de:

  • mampostería
  • madera
  • hormigón armado
  • hormigón pretensado
  • acero
  • hierro forjado
  • compuestos

La estructura de un puente no está constituida de un único material, por lo cual, esta clasificación difícilmente se adapta a la realidad. Por ejemplo, los puentes de arcos hechos con mampostería de ladrillos, normalmente tienen las bases construidas con mampostería de piedra ya que de este modo resultan más consistentes y más duraderos al embate de las aguas de un río.

Según el obstáculo que salvan

Según el obstáculo que salvan los puentes pueden ser:

  • acueductos: soportan un canal o conductos de agua.
  • viaductos: puentes construidos sobre terreno seco o en un valle y formados por un conjunto de tramos cortos.
  • pasos elevados: puentes que cruzan autopistas, carreteras o vías de tren.
  • carretera elevada: puente bajo, pavimentado, sobre aguas pantanosas o en una bahía y formado por muchos tramos cortos.
  • alcantarillas: un puente por debajo del cual transitan las aguas de un río o quebrada.

Según el sistema estructural

Según el sistema estructural predominante pueden ser:

  • isostáticos
  • hiperestáticos

Aunque esto nunca será cierto al menos que se quisiera lograr con mucho empeño, todos los elementos de un puente no podrán ser isostáticos, ya que por ejemplo un tablero apoyado de un puente está formado por un conjunto altamente hiperestático de losa de calzada, vigas y diafragmas transversales (separadores), cuyo análisis estático es complicado de realizar.

Este tipo de clasificación es cierta si se hacen algún tipo de consideraciones, como por ejemplo:

Se denomina "puente isostático" a aquel cuyos tableros son estáticamente independientes uno de otro y, a su vez, independientes, desde el punto de vista de flexión, de los apoyos que los sostienen.

Se denomina "puente hiperestático" aquel cuyos tableros son dependientes uno de otro desde el punto de vista estático, pudiendo establecerse o no una dependencia entre los tableros y sus apoyos.

Según el sistema estructural

También según el sistema estructural los puentes se pueden clasificar como:

  • Puentes en arco o arqueados (el elemento estructural predominante es el arco, utilizando como material de construcción el acero y que pueden ser estáticos o hiperestáticos). Pueden ser de:
    • tablero superior
    • acero con tímpano de celosía
    • arcadas y de hormigón
    • con tímpano abierto o macizo
    • tablero inferior, discurriendo la calzada entre los arcos, paralelos o no, con diversos tipos de sujeción.
  • Puentes colgantes. Constan de un tablero suspendido en el aire por dos grandes cables, que forman sendas catenarias, apoyadas en unas torres construidas sobre las pilas. El tablero puede estar unido al cable por medio de péndolas o de una viga de celosía. Existen diversos puentes colgantes con luces superiores a 100
  • Puentes de vigas Gerber (tienen tableros isostáticos apoyados sobre voladizos de tramos isostáticos o hiperestáticos).

Según su destino

Según su destino los puentes pueden ser:

  • viaductos
  • para carretera
  • para ferrocarril
  • compuestos
  • acueducto (soporte de tuberías de agua, gas, petróleo, etc.)
  • pasarelas: pequeños puentes para peatones.

Según el anclaje

Según el anclaje:

  • Puentes fijos: aparecen anclados de forma permanente en las pilas. Dentro de este tipo estçan los puentes de placas, cuya armadura es una plancha de hormigón armado o pretensado que salva la distancia entre las pilas. Es una construcción bastante usual en las autopistas.
  • Puentes móviles: pueden desplazarse en parte para dar paso a embarcaciones
  • Puentes de pontones: apoyados sobre soportes flotantes, generalmente móviles, y se usan poco.

Según el sistema constructivo

Según el sistema constructivo empleado. Está clasificación generalmente se refiere al tablero:

  • vaciado en sitio: si la colada de concreto se hace sobre un encofrado dispuesto en el lugar definitivo.
  • losa de concreto armado o postensado sobre vigas prefabricadas (de concreto armado o precomprimido vigas inetálicas, etc.).
  • tablero construido por voladizos sucesivos (por dovelas prefabricadas o vaciadas en sitio); puede ser construido por adición sucesiva de elementos de acero, soldados 6 empernados.
  • tblero atirantados
  • tablero tipo arpa, con doble fila de soporte o una sola fila
  • tablero lanzado (el tablero se construye en uno de los extremos del vano a cubrir y se lleva a su sitio deslizándolo sobre rodillos, suplementando el extremo delantero de la estructura con un elemento estructural auxiliar, llamado nariz de lanzamiento)

Según la ubicación de la calzada

Según la ubicación de la calzada los puentes pueden ser:

  • de calzada superior: cuando la estructura portante tablero está ubicada íntegramente debajo de la calzada.
  • de calzada inferior: son los tableros cuya estructura portante está ubicada a los lados de la calzada sobresaliendo de su superficie o que esté ubicada por encima de la misma.

Hay puentes que tienen estructura por encima de calzada en algunos sectores y por debajo de ella en otros. Ejemplos de ello lo constituyen el puente sobre la Bahía de Sydney o el puente Forth en Escocia.

Los puentes de doble nivel de calzada constituyen una mezcla auténtica de los dos tipos de calzada y un ejemplo lo son el puente de la bahía de Oakland o el puente de Brooklin.

  • Puentes en esviaje. Se dice que el tablero de un puente tiene "esviaje" o que está construido en esviaje, cuando la forma en planta del tablero no es rectangular, lo que quiere decir que los apoyos del tablero forman un ángulo distinto a 90º con el eje longitudinal del tablero. El esviaje en tablero complica los análisis, el diseño y la construcción de un puente.
  • Alcantarillas: son estructuras menores, aunque pueden llegar a alcanzar cierta importancia en función de circunstancias específicas.
    Se utilizan como pasos a través de terraplenes, por lo cual quedan enterradas detectándose su presencia por los cabezales que asoman en cada extremo por prolongación de la misma alcantarilla.
    Se diferencian 4 tipos:
    • Alcantarillas de cajón:
      formadas por dos paredes laterales, tapa y fondo, generalmente de sección constante y cartelas en las esquinas. Algunas veces no tienen relleno encima por lo cual las cargas rodantes estarán en contacto con la lo. de tapa; otras veces tienen relleno encima, no mayor de unos 8 mts A menor tamaño del cajón, el relleno puede ser mayor.
    • Alcantarillas circulares:
      Son tubos enterrados, diámetros no menores de 90 cm, para facilitar Sin limpieza;. tubos de diámetros grandes son muy costosos.
    • Bóvedas de concreto armado.
      Son estructuras que resisten grandes rellenos encima de su techo.  Casi siempre formadas  por secciones de espesores variables y con geometría de arcos circulares 6 parabólicos.
    • Alcantarillas metálicas.
      Formadas por chapas acanaladas, de acero galvanizado, premoldeadas para formar tubos de diámetro, previsto.  Funcionan como estructuras elásticas ó flexibles, por lo cual se adaptan a las presiones del relleno que soportan.

Según el fundamento arquitectónico

Según el fundamento arquitectónico utilizado, los puentes pueden ser:

  • colgantes
    • con armadura superior
    • con armadura inferior
  • atirantados
    • con forma de arpa
    • con forma de abanico
    • con forma de haz
  • en arco
    • superior
    • inferior
    • a nivel intermedio
  • móviles
    • giratorio
    • basculante
    • levadizo
  • losa maciza
    • un tramo
    • varios tramos (isostática e hiperestática)
    • articulado o gerber
  • con vigas simplemente apoyadas
    • un tramo
    • varios tramos
    • articuladas o gerber
    • articuladas o gerber con pilas tipo consolas
    • losa apoyada en vigas cajón
  • pórticos
    • empotrados
    • trilátero biarticulado
    • con soportes inclinados
    • de pórticos triangulados
  • armadura metálica
    • armadura y arriostramiento inferior
    • armadura y arriostramiento superior
    • tipo Bayley
  • compuestos

Otros tipos

  • Puentes de vigas simples: salvan las luces mediante vigas paralelas, generalmente de hierro o de hormigón pretensado, y sobre cuya ala superior está la superficie de rodadura.
  • Puentes de vigas compuestas: están formados por dos vigas laterales , compuestas por alas de chapa soldadas perpendicularmente a otra que sirve de alma; permiten grandes luces y pueden ser de tablero superior o inferior
  • Puentes de armadura en celosía: son semejantes a los anteriores, pero con vigas en celosía, con elementos de acero soldado o remachado; permiten grandes luces y admiten diversas modalidades, tanto en tablero superior como inferior.
  • Puentes continuos: poseen una superestructura rígida, de vigas en celosía (de acero de alma llena u hormigón), apoyada en tres o más pilas; admiten grandes luces, pero son muy sensibles a los asientos de las pilas.
  • Puentes cantiléver: constan esquemáticamente de dos voladizos simétricos que salen de dos pilas contiguas, uniéndose en el centro por unas vigas apoyadas y suelen anclarse en los estribos simétricamente opuestos respecto al centro. los puentes cantiléver presenta diversas construcciones, en arco o viga, de acero u hormigón, y pueden salvar grandes luces, sin necesidad de estructuras auxiliares de apoyo durante su construcción.
  • Puentes móviles: están construidos sobre las vías de navegación y permiten el paso de los barcos, desplazando una parte de la superestructura. Los puentes levadizos son sencillos y prácticos para luces no muy grandes. El más usado es el de tipo basculante, formado por uno o dos tableros, apoyados por un eje en las pilas y convenientemente contrapesados, que se elevan por rotación sobre el eje. Suelen construirse en acero, pero se han hecho ensayos con metales ligeros (duraluminio).
  • Puentes de elevación vertical: se usan para mayores luces y constan de una plataforma, que se eleva verticalmente mediante poleas siguiendo unas guías contiguas; la plataforma suele ser de acero con vigas de celosía o de alma llena.
  • Puentes giratorios: constan de una plataforma apoyada en una pila y capaz de girar 90º, dejando abiertos a cada lado un canal de circulación. Sólo usados para pequeñas luces, como los anteriores, son movidos, generalmente, por motores eléctricos.

Los puentes más grandes

Puente de vigas isostático en un tramo

Puente de vigas isostático en varios tramo

Puente de losa maciza de concreto armado

Puente con armadura metálica y arriostramiento inferior.

Puente con armadura metálica inferior tipo Bayley.

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