Puente colgante , puente con cables aéreos que sostienen su calzada. Los puentes colgantes modernos son livianos y estéticamente agradables y pueden abarcar distancias más largas que cualquier otra forma de puente. También se encuentran entre los puentes más costosos de construir. Aunque los puentes colgantes se pueden hacer lo suficientemente fuertes para soportar trenes de carga, casi todos han sido diseñados para el tráfico de automóviles.
Puente George Washington El puente George Washington, un puente colgante vehicular sobre el río Hudson, EE. UU. Jeffrey Sylvester / FPG
Budapest: Puente de las cadenas de Széchenyi Puente de las cadenas de Széchenyi sobre el río Danubio, Budapest. Wilfredo Rodríguez (Socio editor de Britannica)
Un puente colgante transporta cargas verticales a través de cables curvos en tensión. Estas cargas se transfieren tanto a las torres, que las transportan por compresión vertical al suelo, como a los anclajes, que deben resistir el tirón hacia adentro y en ocasiones vertical de los cables. El puente colgante puede verse como un arco invertido en tensión con solo las torres en compresión. Debido a que la plataforma está suspendida en el aire, se debe tener cuidado para asegurarse de que no se mueva excesivamente bajo la carga. Por lo tanto, la plataforma debe ser pesada o rígida o ambas cosas.
puente colgante Un puente colgante, con fuerzas de tensión representadas por líneas rojas y fuerzas de compresión por líneas verdes. Encyclopædia Britannica, Inc.
Desde principios del siglo XX, la teoría de la deflexión se ha utilizado en el diseño de puentes colgantes para calcular cómo la plataforma horizontal y los cables curvos trabajan juntos para transportar cargas. Publicada por primera vez en 1888 por el académico austriaco Josef Melan, la teoría de la deflexión explica cómo la plataforma y los cables se desvían juntos bajo cargas de gravedad, de modo que, a medida que los tramos se alargan y la estructura suspendida más pesada, la rigidez requerida de la plataforma en realidad disminuye. La teoría de la deflexión influyó especialmente en el diseño en la década de 1930, cuando los ingenieros intentaron reducir la relación entre la profundidad de la viga y la longitud del tramo para lograr una apariencia más liviana y elegante sin comprometer la seguridad.
Cuando los puentes que requieren pilares se construyen sobre un cuerpo de agua, los cimientos se hacen hundiendo cajones en el lecho del río y llenándolos de hormigón. Los cajones son cajas o cilindros grandes hechos de madera, metal u hormigón. En el caso de los puentes colgantes, las torres se construyen sobre los cajones. Las primeras torres de puentes colgantes eran de piedra, pero ahora son de acero o de hormigón. A continuación, se construyen los anclajes en ambos extremos, generalmente de hormigón armado con ojales de acero incrustados a los que se sujetarán los cables. Una barra ocular es un trozo de metal con un orificio (u ojo) en los extremos. Los cables de algunos de los primeros puentes colgantes se hicieron con aros de hierro forjado enlazados; ahora, sin embargo, los cables generalmente están hechos de miles de alambres de acero hilados en el sitio de construcción. El giro se realiza mediante poleas de cuerda que llevan cada cable a través de la parte superior de las torres hasta el anclaje opuesto y viceversa. Luego, los cables se agrupan y se cubren para evitar la corrosión. Cuando los cables están completos, se cuelgan los tirantes y, finalmente, se levanta la cubierta, generalmente flotando secciones de la cubierta en los barcos, izada con grúas y asegurándolas a los tirantes.
cables de puentes colgantes Diseños de sección transversal para alambres paralelos, hebras de cables de acero y armazones de ojo utilizados en la construcción de puentes colgantes. Encyclopædia Britannica, Inc.
Una de las formas de ingeniería más antiguas, los puentes colgantes fueron construidos por pueblos primitivos utilizando enredaderas para cables y montando la carretera o pasarela directamente sobre los cables. Un tipo mucho más fuerte se introdujo en la India alrededor del siglo IV.estoque usaba cables de trenzado bambú y luego de cadena de hierro, con la calzada suspendida.
En los tiempos modernos, el puente colgante proporcionó una solución económica al problema de los tramos largos sobre arroyos navegables o en otros sitios donde es difícil encontrar muelles en el arroyo. Los ingenieros británicos, franceses, estadounidenses y otros ingenieros de finales del siglo XVIII y principios del XIX encontraron serios problemas de estabilidad y resistencia frente a las fuerzas del viento y las cargas pesadas; los fracasos resultaron de tormentas, fuertes nevadas y manadas de ganado. El crédito por resolver el problema pertenece principalmente a John Augustus Roebling, un ingeniero estadounidense nacido en Alemania que agregó una armadura de telaraña a ambos lados de sus carreteras y produjo una estructura tan rígida que logró tender un puente sobre la garganta del Niágara en las Cataratas del Niágara. Nueva York , el río Ohio en Cincinnati y, finalmente, en su obra maestra, el puente de Brooklyn que atraviesa el East River entre Brooklyn y Manhattan en la ciudad de Nueva York.
Puente de Brooklyn, Ciudad de Nueva York Puente de Brooklyn, que atraviesa el East River, Ciudad de Nueva York. Joshua Haviv / Shutterstock.com
La técnica de hilado de cables para puentes colgantes fue inventada por el ingeniero francés Louis Vicat, contemporáneo de Roebling. El método de Vicat empleó una rueda móvil para llevar la hebra de cable continuo desde el anclaje en un lado hacia arriba sobre la torre, hacia abajo en un hundimiento predeterminado (catenaria) hasta el punto medio del puente, hacia arriba y sobre la torre en el lado más alejado hacia el más alejado. anclaje, donde una tripulación recibió la rueda, ancló el hilo y devolvió la rueda, colocando un hilo nuevo. A partir de estos sucesivos hilos paralelos se construyó un cable.
Otro desarrollo importante en el puente colgante moderno fue el cajón neumático, que permitió la cimentación de pilares a grandes profundidades. Fue utilizado inicialmente por ingenieros franceses, británicos y estadounidenses, incluido Washington Roebling, quien completó el puente de Brooklyn de su padre.
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Durante un tiempo en la década de 1930, los ingenieros estadounidenses experimentaron con una viga sólida estrecha en lugar de la celosía para endurecer la calzada, pero la falla del puente Tacoma Narrows en 1940 debido a fuerzas aerodinámicas instigó un regreso a la celosía. Más tarde, las vigas de caja aerodinámicamente estables reemplazaron el truss de telaraña.
Puente Tacoma Narrows Colapso del puente Tacoma Narrows, estado de Washington, 1940. Biblioteca del Congreso, Washington, DC (LC-USZ62-46682)
Los ingenieros alemanes desarrollaron un puente reforzado con cables en Colonia, Düsseldorf y otros lugares en las décadas de 1950 y 1960; de esta forma, una sola torre en el punto medio sostiene la calzada por medio de varios cables. Otro desarrollo de la década de 1960, destinado a reducir el tiempo de construcción, fue el cable fabricado en el taller. A fines de la década de 1980, tres puentes colgantes (el puerta Dorada , en San Francisco, Verrazano-Narrows, en la ciudad de Nueva York, y el puente Humber, cerca de Hull, Inglaterra) tenían longitudes de tramo principal de más de 1200 metros (4000 pies).
San Francisco: Puente Golden Gate Puente Golden Gate, San Francisco. HD Fanático / Fotolia
Las aleaciones de acero modernas tienen capacidad para luces mucho mayores y, desde finales del siglo XX, se han construido varios puentes colgantes récord en Asia. El más largo es el Puente del Estrecho de Akashi (1998), que se extiende por 1.991 metros (6.530 pies) entre las islas. Honshu y Shikoku en Japón . En 2019, China completó el segundo y tercer puentes colgantes más largos del mundo: el puente del río Yangsigang Yangtze, que abarca 1.700 metros (5.577 pies) en Wuhan (Hubei), y el puente Nansha, que abarca 1.688 metros (5.538 pies) en Dongguan ( Guangdong ).
Puente Akashi Kaikyo Puente Akashi Kaikyo, que atraviesa el estrecho de Akashi, centro-oeste de Japón. Kim Rötzel
