construcción de puentes – Carlos Enrique Gabaldón Vivas

noviembre 7, 2022noviembre 7, 2022

Carlos Enrique Gabaldón Vivas: Usos del hierro en la construcción

Toda construcción demanda de materiales resistentes y que contribuyan a que la estructura tenga una vida útil bastante larga y el hierro cumple las características antes expuestas y mucho más, pues, no solo es fuerte, sino que se conjuga con otros elementos.

No importa si la edificación es pequeña, mediana o de gran envergadura, el hierro le otorgará firmeza, durabilidad, elegancia y sobriedad, pues, se utiliza no solo en la realización de fachadas y paredes, sino que igualmente se puede elaborar chimeneas, escaleras mecánicas, entre otros.

El hierro es uno de los materiales más resistentes y de gran dureza que existe y es por eso que la ingeniería civil lo emplea con mucha frecuencia; es muy raro encontrarlo en su estado puro, esa es la razón por la que se hacen combinaciones con otros elementos lo que le otorga propiedades adicionales que le permite ser empleados en un sinfín de aplicaciones.

Dentro de las aleaciones más usuales se encuentra la unión hierro-acero, siendo muy usada en la construcción de todo tipo de vivienda, lo que garantiza mayor resistencia, durabilidad y seguridad.

Características del hierro

1.- Se oxida fácilmente: Si está expuesto a una alta humedad, temperatura y niveles de oxígeno, el hierro puede oxidarse con facilidad.

2.-Es un metal muy maleable: Lo que permite manejarlo y darle varias formas sin que se rompa.

3.- Dureza muy elevada: Lo que le permite dar a la estructura una alta resistencia.

Usos del hierro

El hierro se emplea para fabricar vigas, columnas, ferrallas (prisma de hormigón situado bajo los pilares de una construcción), chapas y tubos que se usan para proteger rejas y otras estructuras, de igual manera, es un material ideal para la edificación de torres de tendido eléctrico debido a su alta conductividad eléctrica.

Otros usos que se le da a este material es la fabricación de sillas, mesas, estanterías y escaleras, pues, su durabilidad es alta, así como su versatilidad, por lo cual es muy usual su uso tanto en espacios internos como externos.

Carlos Enrique Gabaldón Vivas: Tipos de hierro para la construcción

Hierro fundido

Se conoce como hierro fundido a una aleación que contiene carbono, silicio, manganeso y por supuesto hierro, también puede contener fosforo y azufre, se obtiene a partir de la fundición de dicho elemento al que se le añade residuos metálicos y otras aleaciones. La mezcla obtenida se agrega en moldes hasta que solidifique, debido a su durabilidad y resistencia, se emplea en la construcción de puentes y en cualquier clase de edificios, también es usual en la fabricación de muebles, cocinas, entre otros.

Hierro forjado

Es la forma más pura que tiene el hierro, su obtención es por medio de un calentamiento a alta temperatura en una forja y posteriormente es golpeado para eliminar cualquier impureza que pueda tener el metal. Suele utilizarse para trabajos de herrería, enrejados para jardines o piscina, en la elaboración de escaleras y de adornos decorativos.

Hierro dúctil

Es una forma muy moderna para utilizar el hierro, pues cuenta con ciertas características que lo hace mucho más resistente, lo que impide la formación de grietas, lo que garantiza estructuras sólidas y seguras. Son muy útiles en la fabricación de tuberías de agua.

Hierro negro

Hace referencia a aquellas tuberías de acero que posee una capa de óxido negro en su superficie debido a que no sufren ningún tipo de tratamiento adicional, esta coloración oscura evita que la corrosión se haga presente. Se puede ver en las mesas de comedor, puertas corredizas y estanterías.

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Partes fundamentales de los puentes

A lo largo de la historia, el hombre ha buscado la manera de hacer su vida mucho más placentera y que sus actividades sean ejecutadas en un tiempo relativamente corto y para ello ha realizado construcciones de relevancia, entre ellas se destacan los puentes.

Esta obra de la ingeniería civil permite cruzar accidentes geográficos que de otra manera no se podría haber hecho; de la misma manera, facilita el tránsito automotor y peatonal de forma segura, además, asegura la minimización del tiempo empleado en recorrer distancias largas.

Los puentes son estructuras diseñadas con el propósito de salvaguardar algunos obstáculos, tanto naturales como artificiales como lo son: ríos, lagos, valles, carreteras, vías ferroviarias, entre otros; así como también, para permitir la circulación vehicular para transportar mercancías y desplazarse hacia otros lugares.

Cada puente cuenta con un diseño que varía de la función que tiene esta obra y de la naturaleza del terreno sobre el cual se construye, de la igual manera se toma en cuenta los materiales y las técnicas y procedimientos utilizadas.

Carlos Enrique Gabaldón Vivas: Partes de los puentes

1. Cimentación o fundación

Hace referencia a la parte inicial de la construcción y está constituido por:

Pilas o Pilotes: Son aquellas estructuras que se colocan con el propósito de otorgar soporte al puente y ayudan al que el peso y las tensiones sean transmitidas de manera uniforme por todo el suelo, lo que le confiere al puente estabilidad y fortaleza.

Tapas de pilas: Conocidas bajo el nombre de tapones de pilotes, tienen la capacidad de transferir la carga adicional a las pilas, por lo general se elaboran de concreto, lo que garantiza una mayor resistencia a la parte superior del puente.

2. Subestructura o infraestructura

Son los componentes estructurales del puente, cuya función es soportar el tramo horizontal, los componentes más importantes son:

Muelles: Son estructuras que permiten que los pilares puedan montarse sobre ellos en caso de que el puente tenga varios tramos. Su función es dar soporte a las fuerzas y a los efectos vibratorios, pues, son considerados importantes puntos de apoyo para estas grandes obras.

Pilares: Se trata de unos soportes verticales que se colocan en los extremos del puente y que funcionan a manera de muro de contención, ya que soportan grandes niveles de fuerza horizontal. Por lo general, se construyen con concreto armado para dar así mayor resistencia.

Cimientos: Son aquellos elementos estructurales que tienen el propósito de trasladar las cargas del puente al terreno y distribuirlas de manera que no superen los valores máximos que tiene el suelo de apoyo.

Clavijero: Llamado también tapa de muelles, se trata de una estructura que funciona como una zona en donde las vigas trasladan las cargas hacia la parte que las dividen por todos los pilotes hacia la parte superior de la superestructura.

3. Superestructura

Hace referencia a todos los elementos estructurales que se encuentran sobre los apoyos del puente y entre ellos se encuentran:

Cojinetes: Son elementos estructurales que tienen la capacidad de transmitir las cargas desde la plataforma del puente hasta la subestructura; permite el desplazamiento de las tensiones hacia las vigas lo que posibilita el movimiento entre las partes que conforman el puente.

Vigas: Poseen la función de unir los pilotes para dar más soporte a la plataforma, pueden ser de un solo tramo o varios de ellos. Tienen un diseño a manera de persiana para dar mayor resistencia a las cargas y tensión, están elaboradas de concreto o metal.

Los puentes son obras civiles muy importantes ya que permiten que el tráfico sea continuo, lo que conlleva a un ahorro de tiempo; además, mejoran el aspecto estético de una carretera y, sobre todo, ayudan al desarrollo económico de un país.

octubre 18, 2021

Proceso de construcción de los puentes

El hombre ha buscado alternativas para poder cruzar lugares de muy difícil acceso, así mejorar su comunicación o poder llevar su cosechas y mercancías a sitios lejanos, esto se logra mediante la construcción de puentes. Estas estructuras sirven para resguardar accidentes geográficos como ríos, lagunas, lagos, valles y cualquier otro cuerpo de agua, de igual manera, protegen a alguna carretera, autopista o una vía ferroviaria; el diseño de estos viaductos va a depender de su función y de las condiciones del terreno sobre el cual se construirá.

A lo largo de la historia, el diseño de los puentes ha estado determinado según los tipos de materiales disponibles, técnicas y procedimientos desarrollados, disponibilidad económica, entre otros factores. De igual forma, se toma en cuenta la calidad del terreno o el curso del río por donde va a pasar esta infraestructura, estos aspectos son fundamentales ya que garantizan la vida útil de la estructura, que es imprescindible para toda población, ciudad y país; además, representa uno de los grandes desafíos en materia tecnológica que tiene la ingeniería civil.

Desde la aparición del ser humano, los puentes también se hicieron presentes, es muy probable que el hombre primitivo derribara un árbol para utilizarlo al momento de cruzar un río o en su defecto, apilaba losas de piedra y formaba una especie de camino que le permitían atravesar arroyos pequeños. A medida que el hombre evolucionó, aprendió nuevas técnicas, lo que permitió la construcción de estas instalaciones con tablones o troncos, acompañado en algunas ocasiones por piedras, a los que se colocaban un soporte muy sencillo y vigas transversales.

En el siglo XVIII, aparecieron nombres importantes en la historia de la ingeniería como Hans Ulrich, Johannes Grubenmann, entre otros, debido a sus grandes innovaciones en los diseños de puentes; asimismo, en 1716, se escribió el primer libro de ingeniería sobre la construcción de puentes a cargo de Hubert Gautier. Con la llegada de la revolución industrial se emplearon materiales más resistentes, como el acero y el hierro que hicieron posible la construcción de puentes más largos.

Los ingenieros civiles son los responsables de diseñar los puentes, ya que requieren de una planificación exhausta para salvaguardar obstáculos naturales importantes, así como garantizar una construcción resistente y duradera en un ambiente agresivo y con poco mantenimiento. Lo primero que se hace es calcular las distribuciones del momento de flexión y de la fuerza cortante debidos a las cargas aplicadas, para ello se emplea el método de elementos finitos.

El puente se diseña para resistir los momentos flectores y las fuerzas de corte aplicadas, para ello se hace una selección del tamaño que va a llevar cada sección, la cual debe ser lo suficientemente fuerte para soportar las tensiones. Otro aspecto a considerar es la ubicación, los puentes son edificados para solventar una necesidad ya sea de comunicación, para permitir el tráfico entre dos lugares o para mejorar la arquitectura y estética de la zona.

Cuando se construye un puente, el primer paso a realizar es la edificación de las bases, esto implica hacer investigaciones geotécnicas minuciosas sobre la ubicación en donde será colocado, lo que determina conocer las características del suelo, para así, saber la capacidad de carga que puede soportar, entre otros parámetros importantes. Con el paso del tiempo, estas construcciones son cada vez más espectaculares y con un sinfín de particularidades que los hacen únicos.

Los puentes son infraestructuras viales muy importantes en un país, pues, son los encargados de permitir la conectividad entre las regiones y estados, acortar distancias, reducir los costos operativos que tienen que ver con el transporte público, de alimentos y otros tipos de mercancías. De igual forma, disminuyen el tiempo de recorrido y agilizan el desplazamiento vehicular.