Diseño y construcción de puentes: elementos, tipos y materiales
Resumen
El documento describe los elementos clave que se consideran en el diseño de puentes, como la longitud, la luz libre, el gálibo o la cota de fundación. También recoge la documentación exigida en los contratos de construcción y clasifica los puentes según su diseño estructural y según el material empleado.
Puntos clave
- Los puentes se clasifican según su diseño en rectos (flexión de la viga), de arco (compresión) y colgantes (tracción).
- Los puentes de piedra de arco trabajan a compresión y son adecuados para luces de hasta 10 metros.
- Los puentes de madera se usan en caminos de baja circulación para vehículos livianos, con luces de hasta 20 metros.
- Los puentes de hormigón armado pueden alcanzar luces de hasta 25 metros, con desafíos en la construcción de encofrados.
- El hormigón pretensado reduce significativamente el peso: una viga de 20 m puede pasar de 2,00 m a 1,40 m de altura.
- Los puentes de acero usan vigas de alma llena (doble T o cajón) y se emplean comúnmente como puentes de emergencia.
Elementos Clave en el Diseño de Puentes
En el diseño y construcción de puentes, es fundamental considerar los siguientes elementos:
- Longitud Total
- Longitud de Accesos
- Longitud del Tramo
- Luz Libre
- Cotas de Agua Máximas
- Cota de Fondo del Lecho
- Gálibo
- Cota de Fundación
- Rasante del Puente
- Revancha del Puente
- Alas de Estribo
- Dado de Fundación
- Calzada
- Pasillo
- Ancho del Puente
- Barbacanas o Desagües
- Barra de Anclaje
- Placa de Apoyo
- Cantoneras
- Luz de Cálculo
- Zampeado
- Gaviones
- Enrocados
- Losa de Accesos
Documentación para Contratos de Construcción de Puentes
Los contratos para la construcción de puentes deben incluir la siguiente documentación:
- Antecedentes del Proyecto
- Especificaciones Técnicas Generales
- Especificaciones Técnicas Especiales
- Manual de Carreteras, Volumen N°5, Capítulo 5.500
- Manual de Carreteras, Volumen N°7, Capítulo 7.307
Clasificación de Puentes Según su Diseño
Los puentes se pueden clasificar según su diseño estructural en:
Puentes Rectos
Utilizan la viga como elemento resistente principal, destacando la flexión generalizada como mecanismo principal de transporte de cargas.
Puentes de Arco
La forma de arco permite trasladar las cargas desde su localización a los apoyos a través de esfuerzos de compresión.
Puentes Colgantes
Destacan por la tracción como mecanismo resistente principal.
Tres materiales resistentes clásicos son: madera para puentes rectos, piedra para puentes de arco y cuerdas para puentes colgantes.
Tipos de Puentes Según el Material de Construcción
Puentes de Piedra de Arco
Se caracterizan por trabajar principalmente a compresión, limitando o eliminando el efecto de la flexión. Son adecuados para luces de hasta 10 metros.
Puentes de Madera
Se utilizan en caminos de baja circulación para vehículos livianos, con luces de hasta 20 metros.
Puentes de Hormigón Armado
Pueden alcanzar luces de hasta 25 metros. Sin embargo, presentan desafíos en la construcción de encofrados, especialmente en cauces de ríos poco profundos y caudalosos.
En ríos de cauces profundos, se suele construir un encofrado tipo arco para reducir costos.
Puentes de Hormigón Pretensado
Permiten una reducción significativa en el peso de la estructura. Por ejemplo, una viga de puente de 20 metros de longitud que en hormigón armado requiere una altura de 2,00 metros y un ancho de 0,50 metros, en hormigón pretensado podría tener una altura de 1,40 metros y un ancho de 0,20 a 0,50 metros, reduciendo aproximadamente a la mitad sus dimensiones.
Puentes de Acero
Utilizan vigas de alma llena, ya sea en versión de viga doble T o viga cajón. Son comúnmente empleados como puentes de emergencia.
Puentes Colgantes
Se construyen mediante un cable parabólico del cual cuelgan péndolas que sostienen un tablero rigidizado. Estos puentes se caracterizan por su flexibilidad.
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PDF Word HTMLPreguntas frecuentes
¿Qué clasificación de puentes existe según su diseño estructural?
Según su diseño estructural, los puentes se clasifican en rectos, de arco y colgantes. Los rectos trabajan principalmente a flexión, los de arco a compresión y los colgantes a tracción.
¿Hasta qué luz puede construirse un puente de piedra de arco?
Los puentes de piedra de arco son adecuados para luces de hasta 10 metros. Trabajan principalmente a compresión.
¿Qué ventaja tiene el hormigón pretensado frente al armado?
El hormigón pretensado permite reducir de forma significativa el peso de la estructura. En el ejemplo del texto, la altura de una viga de 20 metros baja de 2,00 m a 1,40 m.
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