Diseño y construcción de puentes [actualizado 2022]

Construcción de puentes como elemento principal de las carreteras [2022] 

Te invitamos a conocer la importancia del diseño y construcción de puentes en carreteras junto a sus diferentes funciones 

¿Qué sabemos de los Puentes?

Los puentes son edificaciones de tamaño considerable, siendo utilizados para traspasar un obstáculo. Podemos  toparnos con estas construcciones en grandes ciudades o bien en sitios donde predomina la  madre naturaleza.

¿Son los puentes una estructura de la edad media?

Podemos pensar que estas estructuras pertenecen a épocas remotas, usadas por caballeros con armaduras,  y la realidad es que sí, han existido a lo largo de la historia, desde hace mucho más tiempo de lo que podemos llegar a imaginar. 

Hoy en día, la construcción y diseño de los puentes alrededor del mundo se encuentra en manos de ingenieros civiles expertos, pero estos representan a la civilización por algo más que su obvia funcionalidad. Te invitamos a ampliar tus conocimientos acerca de los puentes y sus complejidades. 

Reseña Histórica sobre los puentes

Los puentes en sus inicios no eran los complicados diseños que podemos ver hoy en día, estas innovaciones de ingeniería surgieron específicamente durante la Era Prehistórica, por la necesidad de atravesar canales de agua, espacios montañosos, lagos, e incluso unir tramos de los océanos fue lo que contribuyó a la creación de estas plataformas. 

Ahora bien, estas edificaciones comenzaron siendo pequeñas, creadas con elementos de la naturaleza como los árboles, de igual forma eran utilizadas trozos de roca las cuales tuvieran una superficie sin irregularidades, buscando crear una guia por la cual transitar sin inconvenientes. 

Durante la edad media, los puentes fueron dejados un poco de lado, debido a la creencia de que los ríos caudalosos eran sinónimo de protección para los pueblos. No obstante  en el siglo XVIII D.C el diseño y construcción de puentes tuvo una variación importante, incorporando las vigas como material de calidad para su elaboración.

Al inicio de la revolución industrial el diseño de puentes tuvo otro gran cambio en relación a su elaboración, incluyendo materiales como el hierro forjado y el acero logrando diseños con acabados decorativos de calidad como impresionantes a la vista, dando como resultado las imponentes estructuras que podemos observar hoy en día. 

Mision de los puentes 

La misión principal de los puentes podría resultar obvia pero, lo que no se encuentra a simple vista es que su uso ha logrado evolucionar al compás de la historia humana,  puesto que las estructuras se basaban en la necesidad de facilitar y conectar territorios, uniendo espacios que se podrían considerar remotos o de difícil acceso. 

 Cabe destacar que esta plataforma también puede ayudar a facilitar desplazamientos para el tráfico vehicular, transporte marítimo y cargas pesadas que deban ser entregadas en lugares alejados.

También podríamos agregar, que su labor principal puede ser un claro recordatorio del avance social y económico logrado como civilización moderna.  

Tipos de Puentes 

Al momento de buscar información acerca de estas plataformas, quizás nos hemos conseguido con una gran cantidad de clasificaciones, las cuales podrían confundirnos, por ello, para simplificar esto y dar un entendimiento preciso del tema, hemos traído la siguiente clasificación.

Puentes de viga. 

En primer lugar nos encontramos con los puentes de viga, los cuales se conocen en el mundo de la construcción como un modelo básico para erigir estos. 

Se encuentran sostenidos por unas bases, conocidas como vigas, estas se atraviesan entre sí para sujetar el pavimento que completaría el diseño. Los puentes de viga pueden diseñarse construyendo un tramo recto con alguna pendiente en su extremo.

Para su elaboración es común utilizar elementos como cemento (para la plataforma transitable) o acero, siendo colocadas en el terreno donde se va a erigir el puente.

Un puente de viga conocido alrededor del mundo puede ser ubicado en el estado de Lousiana, en el país norteamericano, el nombre del puente es Lake Pontchartrain

Puente de Arco 

La característica más destacable de esta plataforma, es precisamente la estructura en forma de arco que completa su diseño, comúnmente se realizan con cemento, ladrillo y hormigón.

La construcción de este tipo de puente, se basa en colocar dos pilares en cada extremo del terreno donde se construye, con una rampa hecha a base de cemento por la cual se desplazan las personas y automóviles.

Para cerrar el diseño, se edifican unas vigas colocadas de manera vertical que sostienen el arco. Un ejemplo de puente de arco se encuentra ubicado en Nueva York, conocido como el Puente Hell Gate

Puentes Colgantes 

Los puentes colgantes pueden ser estructuras llamativas a la vista, puesto que se encuentran sostenidos por vigas de acero, colocadas de manera horizontal, las que a su vez se sostienen en su lugar por postes del mismo material, pero colocados de forma vertical.

Suelen ser  construidos en pies de montañas donde el paso marítimo es constante. Un ejemplo que podemos mencionar  es el Golden Gate en la ciudad de San Francisco, Estados Unidos.

Atirantado

Los puentes del tipo atirantado se encuentran suspendidos gracias a un número de pilones, estos son colocados sobre la carretera o autopista, siendo aguantado por barras de acero o hierro.

Podrían parecerse a los puentes colgantes, con la diferencia de que estos últimos necesitan una mayor cantidad de cables de acero para sostenerse. Este tipo de puente podemos visualizarlo en la ciudad de Sevilla, España, lleva por nombre Puente del Alamillo.

De armadura 

Se encuentran constituidos por mallas las cuales son realizadas a bases de postes, siendo estas estructuras elaboradas a base de acero, para luego superponer dos barras de acero adicionales.

Siendo la idea de diseño, crear una jaula o armadura como su nombre lo indica. Un ejemplo que podría ilustrar el diseño de manera más clara es el Puente de Trujillo Alto, ubicado en Puerto Rico.

Partes de un Puente 

Los puentes son obras arquitectónicas que buscan salvaguardar la vida de las personas, permitiendo cruzar tramos de forma segura, pero también suelen ser estructuras llamativas e interesantes, las cuales no siempre percibimos en su totalidad. A continuación te contaremos su composición estructural.

Tramo

Es la estructura encargada de soportar las columnas de hierro o acero, con las cuales comenzamos a conformar el puente.             

Bastion 

Se refiere a la continuación o ayuda extra, el cual se usa para apoyar el tramo.      

Ménsula 

Realiza el trabajo de mantener el equilibrio entre los bastiones y pilas.        

Ripio 

Es la sustitución de los materiales que se utilizan para el relleno, como tierra, arena y rocas, proporcionando mayor capacidad de resistencia a los bastiones.
       

Asiento 

Se explica como la parte de un bastión, el cual se coloca en los extremos de una columna.

losa de acceso 

Ayuda a soportar el peso de la carga del material que utilizamos para construir, es colocado en la ménsula.   

Luz 

Es un término utilizado para explicar la distancia que existe entre los bastiones o pilas. 

Contravateo 

Suele ser un sistema utilizado por los constructores de la estructura con el fin de obtener endurecimiento de los materiales, evitando grietas o fisuras. 

Tablero 

Es la base colocada para sostener la carga que se desee transportar en el puente.

Viga transversal 

Se refiere a la pieza colocada en medio de las vigas principales. 

Apoyos 

Se refiere a todas placas y piezas pensadas para encajar a otras, a modo de rompecabezas.

Arriostrados laterales 

Piezas encargadas de unirse a la base para lograr el sostén del puente.

Elementos implicados en el diseño de puentes 

La elaboración de esta estructura puede llevarse a cabo con la utilización de diferentes materiales, los cuales varían en relación a su resistencia; no obstante cuando nos encontramos en medio de un diseño y construcción de estas plataformas, podemos toparnos con factores que son inherentes a la mano de obra humana. 

Clima 

La situación meteorológica de un país, estado o región, puede ser un factor casi incontrolable. Elementos como el agua, pueden dañar a un puente de diferentes maneras, haciendo poco seguro transitar por allí. De igual manera sucede en el caso de las catástrofes del tipo naturales, como podrían ser terremotos, huracanes, temblores o maremotos.

A pesar de ello, esta situación puede prevenirse o bien contrarrestarse, utilizando un tipo de acero para su construcción, conocido por la capacidad para sobrellevar las situaciones climáticas sin mayores necesidades de mantenimiento.

Gravedad

Los puentes son creados principalmente para soportar elementos estresantes, bien sea cargas pesadas, volumen de personas, vehículos, etc.

Es por ello que la gravedad es un factor de diseño ineludible pues, ésta busca empujar hacia abajo cualquier estructura, dejando como resultado una posible complicación de diseño.

Sin embargo, podemos contrarrestar  la situación cuando los ingenieros civiles encargados de la construcción, realizan los cálculos pertinentes para hacer frente a el peso, utilizando soportes tanto por debajo como por encima de la estructura.

Cargas y materiales

No siempre podemos calcular el total del peso que una carga tendrá, por ello es importante diseñar los puentes basándonos en la flexibilidad de los materiales, con el fin de que este cumpla con la tarea sin sufrir daños en el proceso.

Los elementos implicados en el diseño y construcción de un puente, si bien no todos son tangibles, pueden llegar a ser factores primordiales para lograr una obra exitosa. En muchas ocasiones, no tomar en consideración aspectos como el clima, la gravedad y la calidad de los materiales, así como la capacidad de cargas a las cuales serán sometidos los puentes, podrían traer consecuencias graves.

Construcción de puentes como elemento principal de las carreteras [2021]

¿Que es un puente de carretera?

Comenzamos explicando que una carretera se define como una vía de transporte, cuyo fin principal es el tránsito constante de automóviles pesados y ligeros.

Ahora bien, cuando insertamos un puente a una carretera, lo que buscamos es colocar alternativas de circulación vehicular, las cuales evitan embotellamientos o accidentes de gran índole. 

Los puentes de carretera pueden construirse para transitar por encima o por debajo de un obstáculo, en ocasiones pueden ser usados para transitar por un masa de agua y también como alternativa para llegar a otras carreteras.

Es importante agregar que estos no son construidos para el tránsito de peatones, por lo tanto no cuentan con las medidas de seguridad adecuadas.

¿Cuál es la estructura de un puente de carretera?

La estructura de este tipo de puente se compone básicamente de estribos, pilastras, losas, vigas, armaduras, etc., esto también depende del tipo de puente que deseamos construir Ahora bien, cuando le sumamos una carretera, añadimos materiales, como piedra, acero, y hormigón.

Los factores a considerar para la creación de un puente de carretera muchas veces son inherentes a la mano de obra humana, puesto que no dependen de estos sino de la madre naturaleza. Algunos de los aspectos a considerar pueden ser, la longitud, ubicación, materiales, espacio para crear estructuras adicionales, clima, y peso a soportar.

Los cálculos pertinentes y la toma de decisiones incluidas en la elaboración de un puente de carretera, depende directamente de un ingeniero civil.

Además se debe tomar en consideración algunas estructuras importantes, las cuales son construidas comúnmente en los puentes de este estilo, como lo son los túneles y un sistema de pendientes conocidos como intercambios.

¿Por qué son necesarios?

Son múltiples las razones por las cuales un puente de carretera es necesario para una ciudad, país o región, pero tomando los aspectos básicos que explican estos motivos, podemos concluir que un puente de carretera es necesario debido a la facilidad de comunicación que nos permite lograr con otros espacios geográficos, aunado a ello, también nos ayuda a fortalecer la economía de un lugar.

La clave del diseño y construcción de los puentes de carretera es la conexión con lugares importantes como lo pueden ser vías marítimas, espacios ferroviarios, desembocaduras en autopistas, que ayudan a disminuir distancias a lugares importantes como son hospitales, hoteles y aeropuertos.

En conclusión,  lo que buscamos cuando construimos este tipo de plataformas es lograr conectar infinitamente a los ciudadanos con diferentes puntos de una ubicación, buscando siempre materiales de calidad para su desarrollo y estableciendo normas de seguridad para una funcionalidad óptima, pero sobretodo haciendo de los puentes un ejemplo claro de la magnífica civilización que podemos crear, cuando la mano de obra es basada en la calidad.

¿Qué es un puente y cómo se diseña? 

Los puentes son estructuras complejas, creadas con el fin de superponer sobre un espacio geográfico una vía para transitar bien sea a nivel de carreteras o peatonales.

Estos se diseñan  a partir de cálculos matemáticos realizados por un ingeniero civil, donde se toman en cuenta diferentes aspectos tanto del terreno como de la estructura misma para darle vida al puente.

¿ Qué es un diseño de puentes? 

El diseño de puentes, se explica como la fase preliminar que se realiza antes de la construcción de una edificación, allí los encargados de su diseño toman en consideración, aspectos como: terreno, clima, economía, materiales de calidad y las cargas a las cuales será sometido el puente con el fin de obtener los mejores resultados.

¿ Cuáles son los pasos para construir un puente? 

• Seleccionamos la ubicación y selección del terreno.
• Preparamos el suelo para recibir el impacto de los materiales.
• Comenzar a construir los pilares o bases que sostendrán el puente.
• Colocamos las primeras vigas que van a erigir el puente.
• Se vierten los materiales con los cuales se construye el puente, bien sea acero,   cemento o hierro.
• Procedemos a instalar las barandillas de seguridad para evitar accidentes.
• Se llevan a cabo los procesos relacionados con el diseño y detalles de las estructuras. 
• Para completar la construcción, suele ser costumbre realizar evaluaciones con las cuales se busca cerciorarse de cuán firme se encuentra la estructura construida, 

¿Que acero se utiliza para la construcción de puentes?

Se ha comprobado que el mejor tipo de acero para construir puentes especialmente los que son diseñados para carreteras, son aquellos que fueron tratados con carbono y acero, capaz de resistir altas temperaturas al ser tratados de manera térmica, este material es escogido por su alta capacidad para modificarse y repararse.

¿Cuál es el mejor material para construir un puente?

Se ha confirmado mediante estudios realizados al material, que el acero en varias de sus presentaciones, es el material idóneo para construir un puente, específicamente si este es un puente construido para una carretera.

¿Por qué se hacen de acero los puentes?

El acero es el componente preferido  por constructores, ingenieros civiles y preferido por arquitectos, debido a su facultad térmica que posee para someterse a grandes modificaciones estructurales,  especialmente en relación a los cambios de clima a los se encuentran sujetos. 

¿Qué puede producir un puente en mal estado?

Los puentes en mal estado pueden ocasionar daños físicos a edificaciones o estructuras, que se encuentren cercanas a la ubicación del mismo. También puede acarrear consecuencias económicas para el país o región donde se encuentre, así como pérdidas humanas y accidentes que logran desembocar en tragedias de mayor magnitud.

¿Cuál es la importancia de la construcción de un puente?

La importancia del puente radica en la necesidad de llegar a lugares próximos de manera segura, con la idea de traspasar zonas las cuales tengan algún obstáculo, bien sea un lago, un río o una zona montañosa, sin estos no podríamos abarcar grandes distancias y mucho menos evolucionar como sociedad.

¿Por qué fallan los puentes?

Puede deberse a grietas, producto de una sobrecarga. Asimismo, el surgimiento de fallas por utilizar materiales de calidad dudosa. También se han encontrado casos en los cuales las reparaciones mal realizadas han finalizado con la vida útil de un puente. 

Igualmente  pueden acontecer deterioros considerables por el proceso de oxidación, sobre todo cuando se encuentran expuestos a los ambientes marítimos.

¿Por qué algunos puentes tienen en su estructura formas curvas?

Los puentes de estructuras curvas lo que buscan es abarcar grandes extensiones de terreno, sin generar mayores gastos económicos de los estipulados. Asimismo, suelen usarse como método decorativo. Sin embargo este tipo de puente con curvas no suelen ser construidos en la actualidad.

¿Qué función tiene la estructura de un puente?

La función estructural de un puente depende directamente del tipo de puente a construir, pero en términos generales, la estructura lo que busca es permitir el tránsito a las personas, autos o cargas pesadas de manera segura, por medio de algún camino que posee un obstáculo.