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• Karolina Mejia Olaya

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ACCESORIOS PARA PUENTES ¿Qué es un accesorio para puente? Si partimos de la definición de accesorio encontramos que es algo que depende de una cosa principal o que esta agregado a ella. También se puede decir que es algo esencial para una cosa o máquina, en este caso una estructura, pero que no constituye su cuerpo central y que puede sustituirse. Entonces se llega a la conclusión que un accesorio para puente pueden ser las barandas de este, el arco que sostiene a losa, los cables o las veredas en si todo lo que tenga que ver con la construcción o funcionamiento de este. ¿Por qué se utilizan? Porqué los accesorios de los puentes resultan útiles en la construcción, mejoramiento o mantenimiento de este. Un ejemplo muy claro son los cables de los puentes colgantes que sirven para mantener la estructura del mismo, cuando un cable de estos se daña se puede reemplazar o reparar. ¿Cuántos accesorios de puente existen? A continuación veremos los accesorios para puentes más usados o los más conocidos ya que cada parte del puente puede llegar a tener varios accesorios: Armaduras Una armadura es una especie de puente basado en diferentes tensiones en madera o metal tirando juntamente cuando se aplica peso en él. El puente no tiene muchos elementos de soporte inferiores, y mucho del apoyo proviene de la colocación de diferentes piezas de metal por encima de él. Este tipo de estructura está diseñado para sostenerse cuando se aplica peso mediante la tensión de cada una de sus piezas, causando que pueda sostener la carga. El propósito de este tipo de puente es habilitar la construcción de éstos en lugares que tengan terreno inestable. Cuando los soportes de suelo son incapaces de ser construidos, el puente tiene que ser apoyado de alguna otra manera. Aquí es donde entra en juego este tipo de puente. Un puente de armadura también es capaz de soportar grandes cantidades de peso que un puente tradicional. Tipos de Armaduras Armaduras Planas: Están contenidos en un solo plano y todas las cargas. Las armaduras planas se utilizan a menudo por parejas para sostener puentes. Armaduras Especiales: Son estructuras que no están contenidas en un solo plano y/o están cargadas están cargadas fuera del plano de la estructura. Ejemplo de ella lo constituyen las armaduras q soportan grandes antenas y molinos de vientos.

Armadura Howe: Patentada en 1840 aunque ya había sido usada con anterioridad, se utilizó mucho en el diseño de armaduras de madera. Las diagonales se unen en sus extremos donde coincide un montante con el cordón superior o inferior. Con esa disposición se lograba que los elementos verticales, que eran metálicos y más cortos estuviera tensionados, mientras que las diagonales más largas estaban comprimidas, lo cual era económico puesto que los elementos metálicos eran más caros y con la disposición Howe se minimizaba su longitud. Las armaduras de dos aguas Howe son los tipos más comunes de armaduras de peralto medio, y tienen luces máximas de 27 ó 30m. Armaduras Warren Este tipo de armadura, en la forma utilizada para viguetas ligeras de alma abierta, se usa elementos de barras de acero redondas con múltiples dobleces. Cuando se utiliza en gran escala, el Warren ofrece la ventaja de que proporciona un máximo de espacio abierto libre para la inclusión de los elementos de servicio del edificio que deben pasar a través de las armaduras (ductos, tuberías. Etc.) El rasgo característico de este tipo de armadura es que forman una serie de triángulos isósceles (o equiláteros), de manera que todas las diagonales tienen la misma longitud. Típicamente en una armadura de este tipo y con cargas aplicadas verticales en sus nudos superiores, las diagonales presentan alternativamente compresión y tensión. Se pueden usas armaduras Warren para cubrir luces de hasta 90 metros y más. Armadura Pratt plana Representa la adaptación de las armaduras al uso más generalizado de un nuevo material de construcción de la época: el acero. Las barras están inclinadas en sentido contrario, de manera que las diagonales están sometidas a tensión, mientras que las barras verticales están comprimidas. En esencia tiene una tipología y uso muy parecidos al Warren. Para la armadura de cuerdas paralelas, la Pratt ofrece la ventaja de tener los miembros más largos del alma a tracción y los miembros verticales más cortos a compresión (menos efecto de pandeo). Se usan en techos de luces moderadas entre 18 y 30 metros. Si se requiere de mayor luz serían más recomendables las armaduras de abanico o las armaduras Fink. Armaduras Fink Para techos de pendientes mayores (más de 15º) la armadura Fink es muy usada, las Howe y Pratt también pueden usarse pero no son tan económicas, la armadura Fink ha sido utilizada para claros del orden de los 37m. Un hecho que la hace más económica es que la mayoría de los miembros están en tensión, mientras que los sujetos a compresión son bastante corto, además es importante saber que la triangulación de una armadura se proyecta tomando en cuenta el espaciamiento de los largueros. Ya que usualmente es conveniente localizar los largueros sólo en los vértices de los triángulos, la triangulación principal puede subdividirse. La armadura Fink puede ser dividida en un gran número de triángulos y coincidir casi con cualquier espaciamiento de largueros.

Armaduras tipo diente de sierra Estas armaduras pueden utilizarse cuando la separación entre columnas no es objetable y se desea una iluminación natural adecuada por medio de ventanales en construcciones anchas. Sus caras más inclinadas llevan los ventanales y están generalmente orientadas al norte para una iluminación difusa más pareja. Estructuralmente es una estructura a porticada muy eficiente y se usa mucho es fábricas textiles.

Cables Por su simplicidad, resistencia y economía, los cables se han convertido en un elemento importante en muchas obras de ingeniería. Pensemos en los puentes colgantes, tanto grandes como pequeños construidos para comunicar veredas en zonas rurales, los sistemas de interconexión eléctrica, los cables para postensado en una obra de hormigón, los tensores o contravientos para luminarias y postes, etc. Los cables son elementos estructurales lineales (las dimensiones de su sección son muy pequeñas comparadas con su longitud). Por su flexibilidad, los cables solo aguantan fuerzas de tracción, se comportan de forma inversa a los arcos, en los cuales, debido a su curvatura, los esfuerzos cortantes y de flexión se pueden hacer nulos y los esfuerzos de compresión se convierten en el soporte de la estructura. En el caso de un cable, la geometría que él adquiere al aplicar las cargas, asegura el cumplimiento de las leyes de equilibrio con el solo trabajo a tracción del elemento. Un cable no constituye una estructura auto portante, el diseño exigirá estructuras auxiliares que sostengan los cables a alturas importantes, ello conlleva una combinación de sistemas estructurales diferentes, y el estudio de la eficiencia en cada caso concreto, deberá incluirlo. Tipos de cable: Cable sujeto a fuerzas puntuales: Los cables sujetos a cargas puntuales toman una configuración tipo polígono. En este tipo de ejercicios podremos utilizar las tres ecuaciones de la estática más una adicional, como resultado de considerar que un cable es un modelo de viga con un número infinito de rótulas. Esto nos permite tener una condición adicional que consiste en igualar a cero el sumatorio de los momentos para una mitad del cable.

Cable sujeto a cargas distribuidas: En este tipo de ejercicios, la fuerza soportada por el cable se encuentra distribuida a lo largo de este, pero la densidad de carga no será constante. No es el problema más común puesto que en general, la carga suele seguir una distribución constante.

Cable parabólico: Es un caso particular del anterior, en el que la densidad de carga es constante. Podemos ver muchos ejemplos de este tipo de cables en la vida real (puentes y otras estructuras). Su configuración es la siguiente:

Catenaria.

El modelo de cable por excelencia, ya que aparece en una infinidad de casos en la naturaleza. Por ejemplo, los tendidos eléctricos, una cadena, o una tela de araña son ejemplos de catenaria. En este caso, el cable solo está sujeto a su propio peso. El concepto parece sencillo, sin embargo, es el que contiene una mayor carga matemática.

La suspensión en los puentes más antiguos se hizo con cadenas o barras enlazadas pero los puentes modernos tienen múltiples cables de acero. Esto es para mayor redundancia; unos pocos cables con defectos o fallos entre los cientos que forman el cable principal son una pequeña amenaza, mientras que un solo eslabón o barra malo o con defectos puede anular el margen de seguridad o echar abajo la estructura. Un caso curioso es el Puente Don Luis I de Oporto (Portugal), que tiene dos tableros, soportados por un arco único, de estructura metálica: el tablero superior está apoyado en el arco y el inferior colgado del mismo, aunque no con cables, sino con estructura de piezas metálicas. Los cables estructurales más utilizados para puentes son los cables galvanizados que están formados por un conjunto de alambres de acero enrollados de tal forma que trabajan como un cuerpo único. Cada alambre recibe un recubrimiento de zinc en caliente que reacciona químicamente con la base de acero, obteniendo así una buena protección contra la oxidación. Uso habituales: Eslingas, tirantes, cables principales puentes y pasarelas, tendones, vientos, cable pesca, trincaje y estiba, maniobras elevación, estrobos, cables industriales, refuerzos, cables arrastre, maniobra tangones, puentes grúas, grúas offshore, ostas, bozas, ascensores, elevadores, cables para pantalanes y rompeolas. Otros tipos de cables son los Sistemas de Barras de Cables Estructurales son la solución idónea para la instalación en estructuras que requieran uniones que estén trabajando a tracción pura. Uso habituales: Atirantado de estructuras, cruces de San Andrés, tirantes marquesinas, atirantado de puentes, refuerzos en pasarelas, estabilización posicional, muros cortina.

Arcos

En Arquitectura siempre se ha presentado el problema de salvar los vanos entre dos apoyos; antes de la invención del hormigón armado y de las vigas de acero, el modo más sencillo de hacerlo era mediante una sola pieza, dintel, que podía ser de madera o de piedra y, cuando no había piezas del tamaño requerido, mediante varias piezas pequeñas, trabadas de modo que puedan resistir las cargas que gravitan sobre el vano. Actualmente el puente es construido por dovelas desde su arranque, sosteniendo cada dovela provisionalmente, con cables que pasando sobre una torre construida en tierra, anclan finalmente en el suelo de la margen correspondiente. El método ha probado ser efectivo y permite construir el arco en voladizo hasta su cierre en la clave. Los arcos metálicos se diseñan según principios totalmente diferentes a los arcos de piedra. Esto se debe a que los metales son materiales que pueden resistir adecuadamente tanto tracción como compresión a diferencia de las construcciones en piedra y otros materiales cerámicos que solo pueden resistir compresiones de importancia. La complejidad de conocimientos y técnicas constructivas han ido creciendo con el tiempo por lo que ha sido necesaria la especialización. De este modo, los arcos que se incluyen en grandes obras públicas, como los puentes, se consideran arcos de ingeniería e incluso en ciertas obras, tradicionalmente arquitectónicas, como en algunos estadios, la gran luz de los arcos, hace necesario aportar soluciones, tanto de arquitectura, como de ingeniería. Existen básicamente dos tipologías de arcos metálicos: Los arcos metálicos rígidos en celosía, formado básicamente por multitud de barras unidas en sus extremos que trabajan sometidas a esfuerzos axiales de tracción o compresión a lo largo del eje longitudinal de las barras. Los arcos metálicos flexibles, formado por una pieza prismática curva que trabaja predominantemente en flexión.

BIBLIOGRAFIA

http://www.ehowenespanol.com/acerca-puentes-armadura-sobre_162933/ https://es.wikipedia.org/wiki/Puente_colgante#Estructura_y_funcionamiento http://www.cablesestructurales.com/cables/ https://es.wikipedia.org/wiki/Arco_(arquitectura)#Arcos_continuos http://www.inproconperu.com/productos