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INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE LOS RIOS.

NOMBRE DEL ALUMNO: JUAN PABLO GUZMAN ARCOS.

CATEDRATICO: ING. DANIEL ZAMUDIO MANUEL

CARRERA: ING. CIVIL.

7º SEMESTRE “C”.

ASIGNATURA: FUNDAMENTOS DE DISEÑO DE PUENTES.

TRABAJO: CLASIFICACION DE LOS PUENTES.

LOS PUENTES CLASIFICACIÓN. Los puentes son estructuras que los seres humanos han ido construyendo a lo largo de los tiempos para superar las diferentes barreras naturales con las que se han encontrado y poder transportar así sus mercancías, permitir la circulación de las gentes y trasladar sustancias de un sitio a otro. Dependiendo el uso que se les dé, algunos de ellos reciben nombres particulares, como acueductos, cuando se emplean para la conducción del agua, viaductos, si soportan el paso de carreteras y vías férreas, y pasarelas, están destinados exclusivamente a la circulación de personas. Las características de los puentes están ligadas a las de los materiales con los que se construyen: 

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Los puentes de madera, aunque son rápidos de construir y de bajo coste, son poco resistentes y duraderos, ya que son muy sensibles a los agentes atmosféricos, como la lluvia y el viento, por lo que requieren un mantenimiento continuado y costoso. Su bajo coste (debido a la abundancia de madera, sobre todo en la antigüedad) y la facilidad para labrar la madera pueden explicar que los primeros puentes construidos fueran de madera. Los puentes de piedra, de los que los romanos fueron grandes constructores, son tremendamente resistentes, compactos y duraderos, aunque en la actualidad su construcción es muy costosa. Los cuidados necesarios para su mantenimiento son escasos, ya que resisten muy bien los agentes climáticos. Desde el hombre consiguió dominar la técnica del arco este tipo de puentes dominó durante siglos. Sólo la revolución industrial con las nacientes técnicas de construcción con hierro pudo amortiguar este dominio. Los puentes metálicos son muy versátiles, permiten diseños de grandes luces, se construyen con rapidez, pero son caros de construir y además están sometidos a la acción corrosiva, tanto de los agentes atmosféricos como de los gases y humos de las fábricas y ciudades, lo que supone un mantenimiento caro. El primer puente metálico fue construido en hierro en Coolbrookdale (Inglaterra) Los puentes de hormigón armado son de montaje rápido, ya que admiten en muchas ocasiones elementos prefabricados, son resistentes, permiten superar luces mayores que los puentes de piedra, aunque menores que los de hierro, y tienen unos gastos de mantenimiento muy escasos, ya que son muy resistentes a la acción de los agentes atmosféricos

Básicamente, las formas que adoptan los puentes son tres, que, por otra parte, están directamente relacionadas con los esfuerzos que soportan sus elementos constructivos. Estas configuraciones son: 

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Puentes de viga. Están formados fundamentalmente por elementos horizontales que se apoyan en sus extremos sobre soportes o pilares. hMientras que la fuerza que se transmite a través de los pilares es vertical y hacia abajo y, por lo tanto, éstos se ven sometidos a esfuerzos de compresión, las vigas o elementos horizontales tienden a flexionarse como consecuencia de las cargas que soportan. El esfuerzo de flexión supone una compresión en la zona superior de las vigas y una tracción en la inferior Puentes de arco. Están constituidos básicamente por una sección curvada hacia arriba que se apoya en unos soportes o estribos y que abarca una luz o espacio vacío. En ciertas ocasiones el arco es el que soporta el tablero (arco bajo tablero) del puente sobre el que se circula, mediante una serie de soportes auxiliares, mientras que en otras de él es del que pende el tablero (arco sobre tablero) mediante la utilización de tirantes. La sección curvada del puente está siempre sometida a esfuerzos de compresión, igual que los soportes, tanto del arco como los auxiliares que sustentan el tablero. Los tirantes soportan esfuerzos de tracción. Puentes colgantes. Están formados por un tablero por el que se circula, que pende, mediante un gran número de tirantes, de dos grandes cables que forman sendas catenarias y que están anclados en los extremos del puente y sujetos por grandes torres de hormigón o acero. Con excepción de las torres o pilares que soportan los grandes cables portantes y que están sometidos a esfuerzos de compresión, los demás elementos del puente, es decir, cables y tirantes, están sometidos a esfuerzos de tracción.

Como cualquier clasificación, ésta no pretende ser más que una aproximación torpe de la comprensión humana a la diversidad, en este caso de los puentes.

Atendiend o a la Acueductos. Puente función s que conducen primordial agua. que cumplen.

Viaductos. Puentes destinados al paso de vehículos.

Pasarelas. Puentes pensados para el uso exclusivo de peatones.

Atendiend o al material del que están hechos.

De madera. Los primeros puentes son simplemente uno o varios troncos uniendo dos orillas de un riachuelo.

De piedra. La conquista tecnológica del arco permite construir puentes de piedra.

De hierro. La revolución industrial trae de su mano los primeros puentes de este material.

De hormigón y acero. Los puentes actuales se construyen mezclando estos dos materiales.

De viga. Es la primera y más sencilla solución que inventa el hombre para salvar una distancia. En la antigüedad, antes de conocer el hormigón armado, hubo que descartarlos ya que la madera por flexión no permitía cubrir grandes distancias. Sobre Atendiend tablero. El arco o a la soporta el peso forma en del tablero del que se que está soportan colgado. los esfuerzos.

De arco . Bajo tablero. El tablero está encima del arco que es quien soporta el peso del puente.

Colgante. El tablero cuelga de grandes pilares. Aquí no hay arcos.

CLASIFICACIÓN DE PUENTES SEGÚN SU ESTRUCTURA. Los puentes se pueden clasificar en diferentes tipos, de acuerdo a diversos conceptos como el tipo de material utilizado en la construcción del mismo, así como 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 en la construcción del puente pueden ser de:

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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 los puentes pueden ser:

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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.

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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 predominante pueden ser:

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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. 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:

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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 los puentes pueden ser:

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

Según el anclaje:

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Puentes fijos: aparecen anclados de forma permanente en las pilas. Dentro de este tipo están 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

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Puentes de pontones: apoyado sobre soportes flotantes, generalmente móviles, y se usan poco.

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

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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 voladizo sucesivos (por dovelas prefabricadas o vaciadas en sitio); puede ser construido por adición sucesiva de elementos de acero, soldados 6 empernados. tablero 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 los puentes pueden ser:

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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 Sídney 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 Brooklyn. 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:

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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 enterrado, 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, pre moldeadas para formar tubos de diámetro, previsto. Funcionan como estructuras elásticas o

flexibles, por lo cual se adaptan a las presiones del relleno que soportan. Según su estructura pueden ser:

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Colgante: Trabaja a tracción en la mayor parte de la estructura. En arco:Trabaja a compresión en la mayor parte de la estructura. Usado desde la antigüedad. En ménsula: Trabaja a tracción en la zona superior de la estructura y compresión en la inferior. Los puentes atirantados son una derivación de este estilo. En viga: trabaja a tracción en la zona inferior de la estructura y compresión en la superior, es decir, soporta un esfuerzo de flexión. No todos los viaductos son puentes viga; muchos son en ménsula.

Torones.

El torón es un cable de acero constituido por un grupo de alambres dispuestos de manera helicoidal, fabricados para trabajar a tensión, introduciendo un esfuerzo de compresión en el hormigón. Esto mejora su comportamiento a las solicitaciones de cargas en la estructura. Se dividen en 2 grupos: - Torones de 7 hilos (alambres) de baja relajación (engrasados y no engrasados). - Torones de retenida de 7 hilos galvanizados.

Aplicaciones Torones de 7 hilos de baja relajación - Vigas y viguetas Pretensadas o Postensadas para puentes, losas y losetas prefabricadas, pisos industriales y losas de cimentación. - Losas en edificios con apoyos de grandes luces, centros parqueaderos, pisos industriales. - Estructuras de cubiertas. - Paredes y cimentaciones de tanques, plantas de tratamiento, depósitos elevados o muros. - Reforzamiento de estructuras ya construidas. Torones de retenida de 7 hilos galvanizados - En la construcción de invernaderos. - Elementos tensores para rigidizar estructuras metálicas. - Elaboración de piezas de hormigón premoldeadas.

Referencias.

Thales.cica.es/rd/ed99-0053-02/contenido/-9clasificacion-de-lospuentes.htm

Sioingenieria.com/sitio/contenido_mo.php?it=235#

Acerosycomplementos.com.mx/product/torones.