Los puentes. Tipos de puentes: puente mixtos (varios materiales)

Puentes mixtos

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

 

 

La estructura mixta es una nueva forma de colaboración del acero y el hormigón, en este caso yuxtapuestos, no mezclados como en el hormigón armado y pretensado, pero sí conectados entre sí para que trabajen conjuntamente.
Una de las dificultades de los puentes metálicos fue durante mucho tiempo la materialización de la plataforma de rodadura de las carreteras. Inicialmente la mayoría de los tableros de los puentes metálicos eran de madera; cuando apareció el hormigón armado se utilizaron con frecuencia losas de hormigón; también había puentes con tablero abierto, hecho con una rejilla de pletinas metálicas ortogonales colocadas verticalmente para conseguir rigidez a flexión; este tipo de tablero se usaba mucho en los puentes móviles, pero es incómodo para el tráfico. A pesar de ello se ha utilizado en puentes bastante recientes. Parte de la plataforma de rodadura del puente colgante de Lisboa sobre el Tajo, construido en 1966, es de este tipo. La innovación de la estructura mixta ha sido incorporar la losa de hormigón de la plataforma a la estructura resistente.

En principio la estructura mixta se compone de una cabeza inferior metálica, almas del mismo material, y una cabeza superior de hormigón, conectadas entre sí; el acero debe resistir la tracción y el hormigón la compresión. Este reparto de funciones está muy claro en la viga simplemente apoyada, que es donde la solución mixta tiene todo su sentido, porque la tracción se produce en la cabeza inferior metálica, y la compresión en la superior del hormigón. 

Una de las principales ventajas de los puentes mixtos, y por ello sustituyen a los puentes pretensados, incluso en luces pequeñas, es que su construcción se puede hacer igual que la de un puente metálico con las ventajas que esto representa por su mayor ligereza. Es más fácil montar un cajón metálico de 30 ó 40 m de luz que uno de hormigón; una vez montado el cajón metálico sólo queda hacer el tablero de hormigón, bien in situ, o bien prefabricado. Esta solución es clásica en pasos superiores sobre autopistas en funcionamiento.
Los ensayos de estructuras mixtas se iniciaron poco antes de la Guerra del 14, en el Laboratorio Nacional de Física en Inglaterra. 

Después de la Segunda Guerra Mundial este sistema se extendió por todo el mundo, llegando en el momento actual a ser casi tan conocido como los puentes metálicos o los puentes de hormigón.
Actualmente se construyen puentes mixtos por todo el mundo, generalmente de luces medias.

Entre los grandes puentes mixtos se pueden citar los siguientes:
En los primeros años 60 se terminó el puente Merstla sobre el río Meuse y sobre el canal Albert. El tramo sobre el río tiene tres vanos 65+110+65 y el del canal 51+85+50; son puentes cantiléver con viga apoyada en medio; esto obliga a que la losa superior de hormigón de las ménsulas esté fuertemente pretensada. Se construyeron por voladizos sucesivos.
El puente de Tortosa sobre el río Ebro, tiene tres vanos de 102+180+102 m de luz y se terminó en 1988. El tablero tiene un tramo de hormigón sobre las pilas, y a él se empalma la estructura metálica en cajón trapecial, tanto en el vano central como en los de compensación
El puente sobre el río Caroní en Ciudad Guyana, Venezuela, para ferrocarril y carretera, tiene una luz máxima de 213 m; se terminó en 1992 y es actualmente el puente viga mixto de mayor luz. Es una viga continua en cajón bicelular con un canto máximo de 14 m. La losa superior es de hormigón, y la inferior metálica reforzada con hormigón en la zona próxima a las pilas principales, igual que le puente de Tortosa.
También es estructura mixta el puente sobre el río Main en Nautenbach, terminado en 1994. La estructura metálica es triangulada con una triangulación Warren de canto variable, máximo de 15,60 m sobre apoyos.
El que fue el mayor puente atirantado del mundo desde 1986 a 1991, el de la isla de Annacis sobre el río Fraser en Canadá, de 465 m de luz, tiene tablero mixto, y también el que fue el mayor de 1993 a 1995, el puente de Yang-pu sobre el Huang-pu en Shangai, China, con una luz principal de 602 m.
El problema singular de las estructuras mixtas es la conexión entre el hormigón y el acero para asegurar que ambos materiales trabajen conjuntamente; para ello se debe transmitir el esfuerzo rasante que se desarrolla en la unión de un material a otro. Esta conexión se realiza normalmente con elementos metálicos, los conectadores, que van soldados al acero y embebidos en el hormigón, al que se unen por adherencia.



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