Puentes cantiléver

TIPOS DE PUENTES 

Según ESTRUCTURA

PUENTES FIJOS
de vigas
de arcos
de armaduras
cantiléver
sustentados por cables
de pontones

PUENTES MÓVILES
basculante
giratorio
deslizante
elevación vert.
transbordador

 

Según MATERIAL

de cuerdas
de madera
mampostería
metálicos
de hormigón armado
de hormigón pretensado
mixtos

Tienen especial aplicación en tramos muy largos. Reciben su nombre de los brazos voladizos (cantiléver) que se proyectan desde las pilas. Los brazos voladizos también pueden proyectarse hacia las orillas para sustentar los extremos de dos tramos suspendidos. Es posible realizar combinaciones variadas como las que incorpora el puente del Forth, ya que pueden utilizarse todos los sistemas de armaduras a excepción de la Howe. El principio del puente cantiléver puede aplicarse fácilmente a los puentes de armadura de acero y tablero superior. Existen viaductos de hormigón armado o de vigas armadas metálicas en cantiléver; puentes de armadura de hierro que combinan el principio cantiléver con el arco para formar el sistema conocido con el nombre de puente de arco cantiléver. El arco puede estar articulado en las pilas; en tal caso se asemeja a un puente de doble articulación, que puede convertirse en triple añadiendo otra articulación a la clave.

El puente de Firth of Forth construido por John Fowler y Benjamín Baker entre los años 1881 y  1890 sobre el estuario del Forth cerca de Edimburgo inicia la estirpe de puentes complejos con más de un vano principal.
Sus dimensiones dan idea del esfuerzo titánico que fue necesario desplegar para llevarlo a cabo.

Longitud (L.) total.....................2528,62 m
Vanos principales......................521,21 m
Longitud del voladizo .................207,26 m
Gálibo .......................................45,72 m
L. vigas centrales apoyadas ..... 106,68 m

La famosa fotografía de Benjamín Baker, en la que un modelo vivo figuraba el principio de voladizos en que se basa la solución al puente sobre el Forth.
"Cuando se pone una carga en la viga central, sentándose una persona en ells, los brazos de los hombres y los cuerpos de los hombres, de hombros abajo y los bastones entran en compresión. Las sillas representan las pilas de granito. Imagínense las sillas separadas 500 m y las cabezas de los hombres tan altas como la cruz de S. Pablo (iglesia londinense, 104 m) sus brazos representados por vigas de acero y los bastones por tubos de 3,5 m de diámetro en la base y se obtiene una buena noción de la estructura"

 

En 1866 el ingeniero alemán Henrich Gerber  patentó un sistema que llamó viga Gerber, y que en los países anglosajones se conoció después como viga cantiléver.
Esta patente consiste en introducir articulaciones en una viga continua para hacerla isostática, de forma que se convierte en una serie de vigas simplemente apoyadas prolongadas en sus extremos por ménsulas en vanos alternos que se enlazan entre sí por vigas apoyadas en los extremos de las ménsulas. Con este sistema se tienen las ventajas de la viga continua y de la estructura isostática: de la viga continua, porque la ley de momentos flectores tiene signos alternos en apoyos y centros de vanos igual que en ella, y por tanto sus valores máximos son menores que en la viga apoyada; de la estructura isostática , porque sus esfuerzos no se ven afectados por las deformaciones del terreno donde se apoyan, condición fundamental, y en ocasiones determinante, cuando el terreno de cimentación no es bueno.
La viga Gerber tiene otras ventajas sobre la viga continua:
a) En primer lugar se pueden fijar los apoyos principales y hacer móviles las articulaciones, acumulando en ellas las deformaciones por temperatura de la estructura.
b) En segundo lugar, y ésta era probablemente una de las principales cuando se empezaron a utilizar, la determinación analítica de las leyes de esfuerzos en ellas es mucho más fácil que en las vigas continuas, a causa precisamente de su isostatismo.
Su principal inconveniente son las articulaciones que hay que crear en ella.
Esta estructura se utilizó con frecuencia en los puentes de madera orientales, en China, los países del Himalaya, y en Japón.

 

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