El puente de vigas es una maravilla de la ingeniería que conecta tierras separadas por ríos, cañones y valles, permitiendo que las personas y vehículos crucen obstáculos naturales de manera segura y eficiente. Entre los diversos tipos de puentes que existen, estos son uno de los diseños más comunes y confiables dentro de la industria de la construcción. ¡No dejes de leer este blog y descubre a fondo qué es y cómo se construye un puente de esta clase!
¿Qué es un puente de vigas?
El puente de vigas es un elemento arquitectónico, que a través de su diseño con perfiles estructurales crea un esqueleto, cuya función es simple, pues implementa elementos en posición horizontal. Asimismo, esto es con la finalidad de que cada uno de ellos soporte el peso del armazón al mismo tiempo que se encargan de distribuir las cargas hacia los pilares o apoyos situados en los extremos. También, pueden ser útiles en la circulación peatonal o vehicular para cruzar de un sitio a otro dentro de un terreno de difícil acceso.
Un puente de este tipo tiene tres componentes clave que vale la pena conocer, el primero de ellos son las vigas principales, que son los refuerzos horizontales, mismos que se distribuyen por la construcción. En segundo lugar, se encuentran los pilares de apoyo, los cuales transfieren las cargas de sostén hacia los cimientos, por lo que deben estar estratégicamente ubicados. Finalmente, se encuentran los cimientos, dispuestos bajo tierra para dar la estabilidad y resistencia óptima a la armadura.
Tipos de puente de viga
Un puente de viga se puede clasificar de diferentes maneras, ya sea por el diseño de la estructura en sí, el sistema estructural que emplee, o el tipo de obstáculos que tenga que evadir, por lo que es necesario que cada tipo pueda desempeñarse de acuerdo a las necesidades y condiciones a cubrir dentro de la obra. A continuación, te mencionaré algunos de los ejemplares más comunes.
Puente de viga simple
El puente de vigas simple es aquel compuesto por una sola viga horizontal que se extiende de un extremo al otro del obstáculo que se pretende cruzar, apoyándose en los soportes ubicados en ambos límites. Este diseño es uno de los más habituales y básicos en la ingeniería de puentes, ya que una de las ventajas primordiales que tiene es su bajo costo de construcción, puesto que son más adecuados para cruces pequeños y de menor tráfico. Dentro de este modelo, hay otros tres que podemos desglosar, los cuales son:
- Puente de viga simplemente apoyada: Es el diseño más usual en este tipo de puentes, donde la viga se fija y apoya en dos pilares en las orillas de los terrenos que conectarán.
- En voladizo: Para el diseño de esta plataforma, la viga se extiende más allá del apoyo y se equilibra con un contrapeso en el extremo opuesto.
- En ménsula: También conocido como cantiléver, en esta estructura, la viga se esparce horizontalmente de manera consecutiva.
Puentes de vigas múltiples
El puente de vigas múltiples es una variante del modelo anterior, la diferencia entre ambos radica en que en este tipo de cruces se utiliza más de una viga horizontal para distribuir el peso y proporcionar una mayor capacidad de carga y estabilidad. Por ello, emplean varios elementos paralelos para la conformación del esqueleto, mismos que se apoyan en pilares intermedios. Una de las ventajas estructurales que ofrece es una mejor rigidez, por lo que es más conveniente para cubrir claros más largos.
Estos son algunos ejemplos:
- Puente de viga continua: Tiene dos o más vigas que se conectan entre sí, por lo que la carga se distribuye a lo largo de toda la longitud de la pasarela.
- De viga cajón: Consta de una sección transversal en forma de cajón, por lo que se emplea para puentes de gran longitud.
- Puente atirantado: Presenta vigas en voladizo que se conectan a torres mediante cables de suspensión.
Según su sistema estructural
Estos pueden variar de acuerdo al formato de su armazón según la disposición y configuración de las vigas aprovechadas en su diseño. Asimismo, cada entramado debe ser aplicado de acuerdo con los requisitos específicos del proyecto y las consideraciones técnicas previstas por un profesional, como la longitud del puente, la carga esperada y los recursos disponibles. Aquí te presentamos un par de sistemas estructurales comunes utilizados en puentes de vigas:
- Isostáticos: Los tableros que lo conforman están dispuestos de manera equilibrada, haciendo que la estructura sea estática.
- Hiperestáticos: Son los que necesitan más elementos estructurales de los necesarios para mantenerse en equilibrio y si bien, el suprimir alguno no conduce al colapso, sí puede cambiar sus condiciones de funcionamiento.
Puente de vigas según el obstáculo que salvan
Otra forma de clasificar al puente de vigas es a través del tipo de obstáculo que debe de salvar, ya que no todas estas estructuras han sido pensadas para cruzar los mismos terrenos y superficies, pues cada tipo se diseña para satisfacer las necesidades particulares de su ubicación y función, por esa razón es importante saber diferenciarlos entre sí. A continuación te mostramos algunos modelos.
- Viaducto: Este tipo de puente largo y elevado está construido para conectar un camino de extremo a extremo por encima de un terreno de difícil acceso, principalmente tratándose de una hondonada o un valle.
- Acueducto: Se trata de una estructura diseñada para transportar agua desde una fuente o reservorio hasta un destino específico, generalmente para suministrar agua a una comunidad, ciudad o zona agrícola.
- Pasos elevados: También conocido como paso sobre nivel, es una estructura vial diseñada para elevar una carretera o una vía férrea por encima de otro camino. Comúnmente se les puede encontrar en áreas urbanas.
¿Cómo se construye un puente de vigas?
La construcción de un puente de vigas es un proceso que involucra varios pasos y requiere de una planificación meticulosa, ingeniería precisa y la colaboración de equipos de construcción calificados. Además, es fundamental cumplir con los estándares de seguridad y regulaciones aplicables para garantizar la protección de los usuarios del puente. Aquí te presentamos una breve descripción general de los pasos típicos involucrados en la construcción de un armatoste de este tipo.
- Preparación del sitio: Primero se retiran árboles, vegetación, rocas y otros obstáculos del área donde se construirá el puente de viga.
- Excavación y nivelación: Posteriormente, el terreno se prepara para los cimientos de los pilares de apoyo de la estructura del puente.
- Cimentación: Acto seguido se trabajan los cimientos, estos soportes son grandes bloques que servirán como base de apoyo para los pilares del puente, pueden ser pilotes, zapatas o losas, dependiendo de las condiciones en el suelo y la carga del armazón.
- Montaje de las vigas: Ahora bien, para el montaje de las vigas, se colocan tanto viga IPR o IPS en posiciones predeterminadas sobre los pilares de apoyo a lo largo de toda la extensión del armazón.
- Soldadura y fijación: Para finalizar la conformación del puente de vigas, estas se conectan entre sí por medio de soldadura y se fijan de manera segura a los pilares de apoyo.
Conclusión
Estos son los pasos generales que se llevan a cabo durante la construcción de un puente de este estilo; sin embargo, se debe considerar que el diseño de dichos elementos es un proceso complejo que requiere la coordinación de diversos equipos de trabajo y la aplicación de técnicas de ingeniería avanzadas, por dicha razón es fundamental cumplir con los estándares de seguridad para garantizar la integridad del puente.
Hasta acá llegamos con este artículo dedicado al puente de vigas, un elemento esencial para la conectividad, el desarrollo económico y la calidad de vida en una región. Su construcción y mantenimiento son inversiones críticas en la infraestructura que benefician a las comunidades al mejorar la movilidad, seguridad y accesibilidad a recursos y servicios, siendo pieza clave de la infraestructura moderna, por lo que continuarán desempeñando un papel vital en la sociedad.
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