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• Grissel Santos Aguilar

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ESTRUCTURA: 

Historia del Diseño y la Construcción del Puente:

En 1921, el ingeniero Joseph B. Strauss presentó un diseño de un puente que cruzaría el estrecho de Golden Gate: un puente híbrido con un tramo colgante cuyos extremos se apoyarían en armaduras voladizas. Para 1929, los ingenieros consultores Leon S. Moisseiff y O.H. Ammann habían persuadido a Strauss para que adoptara un diseño más agraciado y totalmente colgante, que es el que vemos hoy en día. Strauss designó al ingeniero Charles A. Ellis para que, junto con Moisseiff, haga los cálculos necesarios para realizar el diseño, lo cual fue un trabajo complejo y difícil puesto que no contaban con las computadoras modernas. La "calculadora" más común que utilizaban los ingenieros estructurales en esa época era una regla de cálculo, y los planos iniciales se hacían con lápiz y papel en las mesas de dibujo. Los ingenieros se basaban en los avances recientes de la teoría de diseño de los puentes colgantes de esa época. Ellos verificaban estos cálculos con pruebas que hacían en un modelo de una torre de acero a escala 1:56 (56 veces más pequeña que una torre real). Las pruebas confirmaron que los cálculos de la torre eran correctos. La geología de la ubicación de la torre sur fue analizada antes de que iniciara la construcción. Se planeó que la torre sur se construyera a más de 1,100 pies (335 metros) de la costa, sobre roca serpentina. El geólogo consultor Andrew C. Lawson dirigió una prueba de carga que consistió en la colocación de un peso equivalente a un vagón de tren totalmente cargado en un área de tan sólo 20 pulgadas cuadradas (508 mm2) de roca serpentina. La roca resultó ser más fuerte de lo necesario. El diseño inicial, calificado por la prensa local como "feo", requería estructuras voladizas de aspecto pesado que sobresalían de las torres.

Un modelo de una de las torres del puente fue sometido a una carga en una máquina de pruebas de ingeniería civil de la Universidad de Princeton en 1933. Una de las pruebas, con una fuerza reducida a escala, simuló las 120 millones de libras (54 millones de kilos) verdaderas de carga vertical que se apoyarían en la parte superior de cada torre real por medio de los cables principales. (Para visualizar este peso, imagine un gran trasatlántico.)

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Historia del Diseño y la Construcción del Puente: El Trabajo Bajo el Agua

Uno de los mayores retos de la construcción tuvo lugar en el agua. La torre sur se encuentra a más de 1,100 pies (335 metros) de la costa de San Francisco. Para construir las estructuras de la torre sur, los buzos

jugaron un papel muy importante al descender hasta 110 pies (33 metros) en las turbulentas aguas del estrecho de Golden Gate. Los buzos colocaron cargas de dinamita y retiraron material suelto hasta el lecho de roca con mangueras de alta presión. Después descendieron para guiar el posicionamiento de las formas y los embudos utilizados para colocar el concreto para la barrera de la base de la torre sur. Los buzos trabajaban en el agua oscura, turbia y fría, y solamente cuando cambiaba la marea y se atenuaban las corrientes que habitualmente eran fuertes, lo que ocurría cuatro veces al día. Los tanques de aire portátiles para buceo aún no se había inventado. La vida del buzo dependía del bombeo continuo de aire a través de una larga manguera que llegaba desde la superficie.

Imagen de arriba

cortesía de la Sociedad de

Historia de San

Francisco, Colección Huggins,

Trabajadores

colocan cargas

explosivas en un armazón que se baja al fondo del mar para ser colocado por buzos.

Si un buzo sube a la superficie demasiado rápido, las burbujas de aire podrían llegar al torrente sanguíneo, ocasionando una condición conocida como "enfermedad de los buzos." Cerca del lugar había cámaras de descompresión para usarse cuando era necesario.

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PILARES: Los dos pilares del Golden Gate constituyen una masa inmensa de

22,000 toneladas de acero de 260 metros de altura aproximadamente. La distancia entre estos dos pilares es de 1,280 metros y el piso del puente se eleva a unos 60 metros sobre el nivel del mar. El cable, que se apoya en los 2 pilares y que es el que sostiene al piso, es de unos… 90 cms. de diámetro compuesto por 27572 hilos de acero. El Golden Gate es sin duda un prodigio de la ingeniería civil y una de las más inmensas moles de hormigón y acero que se pueda uno imaginar (hasta hace poco fue el puente colgante más grande del mundo y hoy sólo es superado por el Verrazano en Nueva York).La idea de los puentes colgantes proviene de aquellos puentes colgantes de lianas y troncos que quizá fueron los primeros puentes hechos por el hombre y que ahora

aparecen

frecuentemente

en

novelas

o

películas

de

aventuras.Simplemente no hay comparación entre aquellos viejos puentes y uno como el Golden Gate.Diseñar un puente de esta envergadura requiere, entre otras cosa, determinar las cargas o fuerzas que debe soportar, la forma del arco del que cuelga el puente, la adecuada distancia entre los pilares, la altura adecuada de estos pilares para que soporten la carga, la estabilidad de toda la estructura; en fin, muchas cosas. Por ejemplo, se debe evitar que por efecto del viento y las sobrecargas el puente se deforme y produzca movimientos ondulatorios del piso del puente. Debe ser un puente seguro; flexible para soportar sobrecargas y firme. Todo debe considerarse para diseñarlo, calcularlo y construirlo.Y calcular fuerzas (cargas y sobrecargas). Formas de arcos (la forma del cable), distancias, alturas, etc. sólo es posible gracias al Cálculo Diferencial e Integral.No en balde dos conocidos matemáticos afirman que es al Cálculo al que “los ingenieros civiles deben su gratitud, puesto que el puente Golden Gate … depende más de éste que del hierro y del hormigón”.Muchas de las grandes obras de ingeniería civil - como el trazo de carreteras vías ferroviarias, etc. - requieren del Cálculo. Otro ejemplo semejante es la construcción de presas. A diferencia de un avión, que debe vencer la resistencia del aire, la presa debe resistir la presión, no del aire, sino del agua. Esta presión hay que poder medirla, calcularla, calcular luego espesor, altura y otras características de la presa de modo tal que en efecto

detenga al agua. Aquí también el instrumento matemático por excelencia es el Cálculo Diferencial e Integral.La ingeniería americana del mismo periodo culmino en puentes suspendidos tales como el Puente de George Washington (19271931), de Othmar H. Ammann, con una luz de 3.500 pies; y el Puente Golden Gate, en San Francisco (1933 1937), en colaboración con Joseph B. Strauss, con una luz de 4.800 pies. El acero y los cables se emplearon en ellos con una perfección máxima. Los puentes más largos del mundo.

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LOS PUENTES SUPENDIDOS Sin ser hoy día el más largo, sin embargo, el puente suspendido más

conocido es el famoso Golden Gate (Puerta de Oro), ubicado en San Francisco, California, hermosísima construcción levantada a la salida de la Bahía de esta ciudad considerada como una de las más bellas de los Estados Unidos. Sus dimensiones: 1.200 mts. De estructura suspendida entre dos torres de 160 mts. de altura cada una, y dos uniones costeras hacía el Norte y el Sur, de 450 mts. cada una, totalizando una extensión de 2.400 mts. Este puente fué inaugurado en diciembre de 1934 y en su época fue el màs colosal entre sus similares, relativamente escasos por esos años. Este puente es uno de cinco que conforman un conjunto impresionante en esa hermosísima zona del Estado de California, entre ellos, talvez el más significativo es el Bay Bridge (puente de la bahía) bautizado así porque atraviesa la muy amplia Bahia de San Francisco intercomunicando esa bella urbe con la pujante ciudad de Oakland, que a su lado poniente enclava con la cludad de Berkeley y su famosa y conocida Ciudad Universitaria que Ileva ese nombre. Este Bay Bridge tiene dos pisos, el de arriba de ida, el de abajo de vuelta, y tiene casi 10 km. de largo y está compuesto por una serie de puentes suspendidos adosados, de tramos de entre 700 y 960 mts. Durante muchos años se creyó imposible su construcción; sin embargo, hoy es una realidad y ha permitido unir ambas ciudades en unos diez minutos, Io que antes demoraba en dar la vuelta a la bahía unas dos horas. iTime is money! Crisol de razas, culturas y tendencias mundiales, San Francisco tiene en el puente Golden Gate (Puerta Dorada) no sólo una obra de ingeniería fundamental como vía de transporte, sino también

a uno de los principales símbolos que identifican a esa ciudad del occidente de California, Estados Unidos. Inaugurado en 1937, luego de cuatro años de construcción y 35 millones de dólares de inversión, el Golden Gate fue en su momento el puente más grande del mundo (ahora ocupa un honroso tercer lugar entre los puentes de un solo tramo). La obra se debe al ingeniero Joseph B. Strauss, quien enfrentó el reto de extender una estructura que uniera a la urbe californiana con el condado de Marin sobre el estrecho Golden Gate, que separa a la bahía de San Francisco del océano Pacífico. se utilizó tanto acero como para darle tres veces la vuelta a la Tierra por el ecuador y se vertió tal cantidad de concreto como para pavimentar una acera de metro y medio de ancho, desde Nueva York hasta San Francisco. Cada cable, por cierto, mide un metro de diámetro. De esta manera, es capaz de resistir vientos de hasta más de 150 kilómetros por hora. Con una extensión de casi tres kilómetros y a 67 metros del agua, sus torres miden 227 metros de alto y están plantadas a 30 metros de profundidad en el lecho marino. Por sus seis carriles circulan, diariamente, alrededor de 120 mil autos. Además, cuenta con una banqueta para peatones. A su alrededor se ha creado un parque recreativo, que incluye a las islas de Alcatraz, donde se ubica la otrora célebre prisión, y del Ángel. Con su característico color naranja rojizo, el Golden Gate se integra plenamente al paisaje de la bahía de San Francisco y, tal vez, sea ésta una de las razones por la cuales es candidato, por demanda pública, a formar parte de las Siete Nuevas Maravillas del Mundo. 

CABLES: Los cuales van de una orilla a la otra, su diámetro es de 92.4 cm; para

su construcción se requirieron 27,572 alambres de acero de 5 mm de grosor. Para asegurarlos fueron fijados a enormes anclajes de hormigón ubicados en las orillas de la bahía.

Colgados entre dos elegantes torres, los dos cables principales del puente pesan 11.000 toneladas cada uno, y están formados por 25.000 cables individuales, anclados en los extemos. Además de sostener la calle suspendida, los cables transmiten

compresión a las torres y a los amarres del puente a cada extremo de la construcción y tienen una longitud de 2332 metros Diámetro de un cable principal incluido el embalaje exterior: 0,92 mts Longitud de un cable principal: 2.332 mts Longitud total de alambre de acero galvanizado utilizado en los dos cables principales: 129.000 kilometros Número de alambres de acero galvanizado en un cable principal: 27572 Número de paquetes o líneas de alambre de acero galvanizado en un cable principal: 61 Peso de los cables principales, suspender los cables y accesorios: 22200000 kg Los alambres galvanizados de cada uno de los cables principales fueron colocándose mediante un telar tipo lanzadera, que se trasladaba hacia atrás y hacia delante e iba formando el cuerpo del cable. El hilado de los principales cables se completó en 6 meses y 9 días.

El estrecho de Golden Gate es una brecha de una cadena montañosa que era atravesada por un antiguo río que pasaba por lo que era un valle seco hasta hace 10,000 años. En ese entonces, el nivel del mar era más de 100 metros inferior al nivel actual. El derretimiento del hielo causado por el fin de la última era glacial elevó el nivel del mar, haciendo que este fluyera lentamente de vuelta hasta el cañón del río para formar la Bahía de San Francisco. Actualmente, el 60% de la lluvia y la nieve que cae en el Estado de California desemboca al Golden Gate. El estrecho de Golden Gate origina las mareas fuertes, los vientos frecuentes, la niebla y el aire salado, todo lo cual representaba un desafío para construir un puente sobre él. Además, la peligrosa Falla de San Andrés, que causó el terremoto de San Francisco de 1906, está a sólo 7 millas (11 kilómetros) mar adentro. Los pueblos autóctonos americanos vivieron alrededor de la Bahía de San Francisco hace por lo menos 4,000 años. Cuando los exploradores españoles descubrieron la gran cantidad de recursos naturales de la zona y la importancia de la bahía como puerto, establecieron en 1776 una colonia llamada Yerba Buena, que más tarde recibiría el nombre de San Francisco. En 1848, la población de la ciudad era inferior a 500 personas, pero para 1849 ya era diez veces mayor debido a la Fiebre del Oro. Poco después de 1900, la población de la región de la Bahía llegó a un millón de habitantes. La carretera principal norte-sur de California llamada Highway 101 debía pasar por este estrecho para convertirse en una arteria viable para el transporte a nivel estatal. Durante las primeras décadas del siglo XX, la ingeniería civil logró avances dramáticos en materia de diseño y construcción de puentes de tramos largos. Un gran puente que cruce el estrecho, algo que era imposible antes de esa época, se convirtió tanto en una posibilidad como en un desafío. A pesar de la oposición política, la escasez de fondos ocasionada por la Gran Depresión que comenzó en 1929, y los inmensos desafíos físicos que representaba construir un puente de una milla sobre el agua, los habitantes de seis condados del norte de California votaron a favor de financiar el puente Golden Gate. Los ingenieros y trabajadores de la construcción, armados de imaginación, valor y

determinación y se unieron para diseñar y construir lo que hasta entonces había sido considerado "el puente que no se podía construir."