Historia y Evolución de Puentes Emblemáticos: Colgantes, Atirantados y Extradosados

Puentes Colgantes

Su evolución histórica es muy amplia.

Etapa Primitiva y Renacimiento

Los primeros puentes son los puentes catenaria. Estaban formados por lianas que se lanzaban de extremo a extremo y se amarraban en los extremos a rocas, árboles, etc. Estos puentes se dieron principalmente en Asia (China y Tíbet) y en América del Sur. Incluso allí se dio una primera evolución al sustituir las lianas y el cáñamo por cadenas de hierro.

Etapa de Redescubrimiento (Siglo XIX)

No se inician hasta principios del siglo XIX con el puente Jacob's Creek de J. Finley, con una luz bastante modesta de 21 m. A continuación, y a causa de su éxito, J. Finley patentó su sistema y realizó más puentes. En Europa, el primero fue en Gran Bretaña, en 1817: la pasarela de Dryburgh (Escocia). Entre los mejores puentes de Europa se encuentra el puente de Clifton sobre el río Avon en Bristol. La siguiente innovación la introdujeron los franceses en la segunda década del siglo XIX, sustituyendo las cadenas y los eyebars por cables de alambres paralelos.

Etapa de Esplendor

Y llega el tercer puente sobre el Niágara de 250 m. El puente tenía dos plataformas: la inferior para automóviles y la superior para el ferrocarril. Además de esto, se añadió a los cables principales y péndolas, un conjunto de tirantes en la zona próxima a las torres, que aumentaba la rigidez del tablero y, por tanto, su capacidad de resistencia para cargas asimétricas. Su obra cumbre fue el puente de Brooklyn. Y en Europa tiene un pequeño despertar, de la mano de F. Arnodin (Puente Transbordador de Vizcaya en la desembocadura del río Nervión). El hundimiento del puente de Tacoma produjo una fuerte conmoción y cambió la metodología de cálculo de los grandes puentes colgantes frente a las acciones del viento, siendo obligatorio a partir de entonces la realización de ensayos en túnel de viento.

Etapa Actual

Llevaron a dos escuelas en la forma de proyectar los puentes colgantes:

• La escuela americana: consiste en seguir utilizando vigas trianguladas que permiten pasar el viento a su través, pero con gran rigidez a torsión y flexión. Ejemplo: Puente 25 de Abril de Lisboa.
• La escuela europea: consiste en utilizar secciones de cajón de forma aerodinámica que impiden la formación de remolinos de Von Karman.

Puentes Atirantados

Aunque el desarrollo de los modernos puentes atirantados se ha producido durante la segunda mitad del siglo XX, el concepto de utilización de cables atirantados parece ser antiguo. La primera solución racional que satisfacía la necesidad de rigidez y economía fue propuesta por el ingeniero francés Gisclard, utilizando cables inclinados y verticales que inventó en 1899.

Puentes Atirantados Metálicos

Hacia 1938 se detectó el problema que presentaban los puentes colgantes para resistir las fuertes cargas dinámicas producidas por los ferrocarriles, llegando a la conclusión de utilizar cables atirantados como se hizo en los colgantes iniciales. Esta idea se retomó especialmente tras la Segunda Guerra Mundial, como consecuencia de la necesidad de reconstruir los puentes. Existen dos etapas:

• Etapa 1 (década de 1950 en adelante): Se distingue porque los puentes tienen pocos anclajes/cables muy separados.
• Etapa 2: Puentes con muchos tirantes con anclajes en el tablero, situados a corta distancia.

Puentes Atirantados de Hormigón

Este tipo de tablero presenta una importante rigidez, menores flechas que los metálicos y un coeficiente de amortiguamiento que conduce a pequeñas oscilaciones cuando está sometido a cargas dinámicas de viento o de tráfico.

Puentes Extradosados

Consiste en un nuevo sistema estructural en el que los tendones de pretensado se sitúan fuera del canto del tablero, por encima o por debajo de este. Desde el punto de vista visual, un puente extradosado tiene un aspecto similar al de un puente atirantado, pero con unas torres muy bajas (aproximadamente H=L/15, donde H es la altura de la torre y L la luz principal). Es una solución intermedia entre el pretensado de una viga cajón y el producido por un puente atirantado. Y por tanto, su modo de trabajo es mixto: los cables producen compresiones en el tablero pero también recogen parte de las sobrecargas. Los puentes extradosados se han convertido en una solución estructural competitiva para luces principales entre los 100 y 200 m. Su construcción generalmente es por medio de los voladizos sucesivos, pero con la ayuda de los tirantes, que aquí dejan de ser provisionales para convertirse en definitivos. El primer puente de este tipo fue el puente de Odawara Blueway (Japón).