Partes fundamentales de los puentes

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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.  
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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.
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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.  

Carlos Enrique Gabaldón Vivas: Usos del cemento en la construcción

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En la ingeniería civil se utilizan muchos materiales los cuales son indispensables para edificar grandes obras y el cemento es uno de ellos, ya que sus aplicaciones son innumerables debido a que puede emplearse en solitario o actuar en conjunto con varios tipos de mezclas. Al unirse con el agua forma una masa moldeable la cual es capaz de adquirir la forma de cualquier elemento, de igual manera, puede alisar varias superficies, esto va a depender de las proporciones de cemento que se añade a la mezcla a usarse.

El cemento es un material aglomerante que está formado por una mezcla de arcilla y caliza o cal, que al ponerse en contacto con el agua se endurece adquiriendo una consistencia o maleabilidad que va a depender de la cantidad de líquido que se agregue. Proporciona propiedades muy útiles como la resistencia a la compresión, alta durabilidad y otorga una excelente estética, por lo cual es recomendado para pisos, paredes, techos y fachadas, así como también para ser usado en obras de envergadura como puentes y edificios.

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Propiedades del cemento

1.- Buena estética: El cemento al humedecerse adquiere un comportamiento plástico, lo que le permite ser vaciado en moldes de diferentes formas lo que le otorga ser un material muy funcional para la arquitectura moderna, ya que concede una estética muy interesante que difícilmente se logre con otros elementos.

2.- Gran durabilidad: Al usarse de manera correcta y con las medidas adecuadas e incorporado a otras mezclas, puede formar estructuras con una vida útil muy larga, pues, es un material resistente a los cambios climáticos extremos y a los ataques de agentes químicos.

3.- Naturaleza hidráulica: La unión que se establece entre el cemento y el agua es casi perfecta, ya que permite que este material permanezca húmedo el tiempo suficiente para su uso y luego se endurece de tal manera que es muy difícil despegarse.

4.- Aislante acústico: Los materiales que se elaboran a partir del cemento proporcionan un excelente aislamiento acústico, lo cual es ideal para tener un ambiente donde relajarse luego de un día agotador.

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Carlos Enrique Gabaldón Vivas: Uso del concreto en las construcciones

El cemento es un producto muy versátil que, al unirse con otras mezclas, forma una serie de materiales muy importantes en las diversas construcciones, así se tiene:

1. El hormigón

El hormigón es la mezcla más utilizada con cemento, presenta una gran resistencia a la compresión, lo que lo hace indispensable en el mundo de la construcción, aunado a esto, posee una alta versatilidad que le permite unirse con otros elementos como el acero para mejorar aún más sus propiedades. Existen varios tipos de hormigón que se obtienen variando la cantidad de cemento y agua, así como la inclusión de otros materiales, originando propiedades diferentes para aplicaciones diversas, teniendo como resultado el hormigón armado y el reforzado.

2. El mortero

El mortero es una argamasa que se origina de la mezcla de cemento, agua y arena, cuenta con propiedades muy importantes como la adhesión, por lo cual es utilizada para unir ladrillos debido a que se seca rápidamente y tiene una textura agradable. De igual manera, es usado para tapar orificios en muros y entre bloques de distintos materiales.

3. El mortero para enlucir

El mortero de cemento también se usa para enyesar o frisar tanto paredes como techos en fábricas, en este caso la mezcla debe ser más líquida, pues, se busca una terminación más lisa y sin la presencia de grietas.

El cemento es un material muy útil en casi todo tipo de obra, lo que amerita conocer cuál de los tipos que se encuentran en el mercado es el que más adapta a las necesidades de la construcción, ya que hay unos con mayor resistencia, dureza y fuerza, mientras que existen otros de secado rápido.

Carlos Enrique Gabaldón Vivas: Tipos y características del pavimento

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Hoy en día, es primordial contar con calles, caminos y carreteras con una buena pavimentación, ya que el paso tanto de personas como vehicular se incrementa cada vez y es por eso que se requieren de capas resistentes y fuertes que permitan el desplazamiento de manera segura. El pavimento facilita el acceso hacia diferentes zonas, así como el traslado de mercancías, las visitas de turistas y la realización de diferentes actividades comerciales que contribuyen con el aumento de la economía en ciudades y pueblos.

¿Qué es el pavimento?

Proviene del latin pavimentum y hace referencia a una capa o base colocada de manera horizontal en una determinada construcción que sirve de apoyo a personas, animales y vehículos, así como su traslado, puede estar recubierto por un sinfín de materiales, por ejemplo: Hormigón, madera, cerámica, entre otros.

El objetivo del pavimento es distribuir las cargas que se aplican al suelo a través de una serie de capas que no excedan la capacidad de carga del material subrasante, que es básicamente el suelo que sirve de base para asentar toda la estructura del pavimento y las capas superiores.  

Características del pavimento

Los pavimentos deben reunir ciertas características que les permitan cumplir cabalmente con las funciones para los cuales fueron diseñados, deben ser los adecuados para la obra, y entre ellas se pueden mencionar:

1.- Espesor adecuado: Tener el espesor correcto implica una mejor distribución de las tensiones y cargas que se generan tanto en el suelo como en el pavimento.

2.- Superficie impermeable: Esto impide el paso del agua de modo que el suelo de la subrasante esté bien protegido y su vida útil sea más larga.

3.- Ser uniforme: Para evitar accidentes, así como proporcionar un área donde se camine o circule sin ningún tipo de dificultad.

4.- Resistencia al deslizamiento: Esto permite que el tránsito vehicular no derrape, sobre todo cuando se maneje a exceso de velocidad.

5.- Coloración adecuada: Los pavimentos deben tener el color adecuado para evitar que, al reflejar la luz, tanto natural como la de los faros de los autos, no se produzca ningún accidente.

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Carlos Enrique Gabaldón Vivas: Tipos de pavimento

Los tipos de pavimento están determinados por el uso que se le dará, algunos son más rígidos o más flexibles, y su utilización está determinada por el tipo de obra, factores ambientales y de terreno:

1. Pavimentos flexibles

Son aquellos donde las cargas se transfieren a la capa subrasante mediante la teoría grano a grano; está conformado por una mezcla de material granular, ya sea arena o grava, y un elemento bituminoso, como lo es el asfalto. Su función principal es soportar las cargas tanto verticales como horizontales, ya que posee menos resistencia a la flexión, pues, se comporta como si fuera una hoja flexible, las carreteras bituminosas son claro ejemplo de un pavimento flexible.

2. Pavimentos semirrígidos

Hace referencia a aquel pavimento conocido como mixto o combinado que básicamente se construye cuando se instala una capa delgada de pavimento flexible sobre una base de suelo rígido. Con esto se pretende corregir o modificar las propiedades mecánicas de los materiales que no alcanzan la calidad requerida ni cumplen con las especificaciones técnicas.

3. Pavimentos rígidos

Se caracteriza por trasladar la carga a una zona más amplia, pues, tiene una gran resistencia a la flexión, por lo cual se distribuye encima de un material subrasante bien compacto o en su defecto, sobre una sola capa de un elemento granular, conformando lo que se conoce como sub-base. Se construye mediante el método de capas, pero apoyando una placa elástica sobre una capa base viscosa.

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4. Pavimentos de mezclas en caliente

Llamado también pavimento de asfalto o betún, se caracteriza por ser muy duradero y a su vez muy económico, tiene la ventaja de que se puede fabricar con materiales asfálticos reciclados ya que es básicamente una mezcla en caliente.

5. Pavimento de concreto

Su uso es por lo general en zonas de poco tráfico, presentan un sistema de juntas que ayuda evitar la formación de grietas y es un pavimento de poco mantenimiento.  

El pavimento es una capa muy utilizado en ingeniería civil para recubrir la base de las carreteras, caminos, túneles y hasta el patio de las casas, edificios, parques y estacionamientos.

Carlos Enrique Gabaldón Vivas: Importancia de las obras civiles

Carlos Enrique Gabaldón Vivas-Importancia de las obras civiles

A lo largo de la historia, la ingeniería civil se ha destacado por desarrollar grandes proyectos que han permitido que los habitantes de una sociedad tengan una mejor calidad de vida y que puedan realizar sus actividades cotidianas de la mejor manera posible.

Los profesionales que se dedican a esta área de la ingeniería poseen grandes conocimientos que les permiten diseñar, gestionar y desarrollar obras que permiten a las personas tener más facilidad a la hora de ejecutar las distintas tareas, garantizando la minimización del impacto al ambiente.

Carlos Enrique Gabaldón Vivas-Importancia de las obras civiles

Dentro de esas infraestructuras y edificaciones que permiten al ser humano mejorar su vida y poder realizar un sinfín de actividades de manera más sencilla y rápida se encuentran las obras civiles.

Las cuales de definen como aquellas construcciones que son realizadas por los ingenieros civiles, con el apoyo de arquitectos y constructores, que son altamente empleadas por los ciudadanos de una ciudad, región o país, las cuales son destinadas al uso público y colectivo, ya que prestan un servicio que permiten suplir las necesidades de la sociedad.

Las obras civiles son consideradas como estructuras fundamentales que contribuyen con el desarrollo de una nación, pues, comprende puentes, carreteras, oleoductos, parques, túneles, acueductos, aeropuertos, instalaciones deportivas, entre otras.

De igual manera, comprende todas las demoliciones que se llevan a cabo para despejar un espacio en donde se realizarán posteriores construcciones, así como también modificaciones estructuras ya existentes.

En el imperio romano las obras civiles eran imprescindible, ya que los acueductos eran construcciones de gran utilidad para poder llevar el agua a toda la ciudad; a medida que los años transcurrieron, también lo hicieron las obras civiles.

Actualmente, alrededor del mundo se encuentran numerosas edificaciones de gran envergadura que contribuyen con la economía mundial como el Canal de Panamá, catalogado como una de las principales obras del siglo XX

Así mismo, se encuentra una de las obras más importantes a nivel mundial como lo es la Presa de las Tres Gargantas, en China, la cual es la planta hidroeléctrica que suministra electricidad a dos ciudades y varias provincias.

Los sistemas ferroviarios son también claros ejemplos de infraestructuras civiles como el Tren Transiberiano, que permite la comunicación entre varios países, lo que permite aumentar la economía entre Rusia y otros destinos.

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Carlos Enrique Gabaldón Vivas: Clasificación de las obras civiles

Clasificar las obras civiles pueden resultar un poco engorroso, para ayudar a catalogar a estas estructuras se ha determinado dividirlas en:

1.- Obras civiles verticales

Son aquellas que, como su nombre lo indica, se construyen desde un punto de la superficie hacia arriba, se diferencian de acuerdo a los tipos de sectores, ya sea económico, productivo y social. De igual forma, puede hacerse atendiendo al tamaño o los terminados, así se tiene:

  • Centros educativos.
  • Hospitales.
  • Geriátricos.
  • Parques.
  • Mercados.
  • Instalaciones deportivas.
  • Bibliotecas.
  • Paradas de autobuses, entre otros.

2- Obras horizontales

Son los tipos de construcciones que se pueden leer en el eje x de un plano cartesiano, pues, se construyen sobre la superficie uniendo dos puntos fijos; tomando en cuenta las características y el tamaño se subdivide en:

  • Carreteras con superficie de rodamiento, incluyendo el pavimento o empedrado de las vías.
  • Los sistemas fluviales como las alcantarillas, rampa, desaguaderos, canales y puentes tanto vehiculares como peatonales.
  • Construcciones de muelles, plataformas y bulevares.
  • Caminos rurales y rehabilitación de los mismos.
  • Sistemas de alcantarillado y plantas de tratamientos residuales.
  • Acueductos rurales y urbanos.

Cuando se realiza un proyecto de obra civil, por lo general, son construcciones de gran amplitud lo que demanda un alto capital, mano de obra calificada y materiales adecuados para tal fin, por lo que requiere de un excelente plan para llevar a cabo su ejecución.

Asimismo, de un equipo de supervisión y control que asegure que todo el trabajo se haga de manera correcta.

Carlos Enrique Gabaldón Vivas: La ingeniería civil y su aporte a la sociedad

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Desde tiempos antiguos el hombre ha buscado distintas maneras para mejorar su calidad de vida y hacer que sus actividades se desarrollen de la manera más fácilmente posible; es por eso que se ha visto como cada vez más la construcción de viviendas y otras obras de suma importancia como los puentes y carreteras se realizan con técnicas novedosas y materiales duraderos para dar como resultado, edificaciones más seguras y resistentes que garantizan la permanencia o tránsito de personas con la protección adecuada que certifique su seguridad.

La ingeniería civil es la responsable la construcción de las grandes edificaciones que se han hecho para facilitar la organización y el comportamiento de la sociedad, así como, por ejemplo, los distintos puentes por donde a diario cruzan numerosos autos haciendo más seguro su transitar. Junto con otras obras civiles donde se puede mencionar:

Todas han sido construidas para facilitar la vida de las personas desde sus inicios hacia el año 4000 a.C en Egipto durante la creación de las Pirámides.

Posteriormente, los Romanos construyeron acueductos, enormes imperios y grandes represas que permitieron el desarrollo de su pueblo; así mismo, la ingeniera civil ha aportado conocimientos en el campo militar, ya que ha utilizado sus principios para construir todo tipo de instrumentos para pelear en batalla. En la segunda mitad del siglo XVIII, un gran número de físicos, dieron origen a la resistencia de los materiales, al cálculo y a la algebra, contribuyendo a la teoría estructural moderna.  

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Importancia de las obras civiles

Las obras civiles se construyeron para dar soluciones a las numerosas necesidades que padece la sociedad en los últimos tiempos y entre ellos tenemos:

1.- Mejorar las condiciones de vida de la población: A través de las obras como carreteras, puentes, aeropuertos, vías del tren, represas, entre otras, la población ha mejorado su calidad de vida.

2.-Facilitar el desplazamiento: Gracias a los puentes y autopistas, el tráfico vehicular es mucho más rápido, facilitando el desplazamiento, evitando estancamientos en horas picos y reduciendo el tiempo para llegar al destino.

3.- Optimizar la comunicación entre ciudades: Debido a las obras destinadas para la comunicación entre ciudades, el comercio aumenta considerablemente y por lo tanto la economía crece vertiginosamente.

4.- Beneficiar a la sociedad: Uno de los campos de acción de la ingeniería civil es la construcción de edificaciones que se dedican a satisfacer las necesidades de las personas como vivienda, educaciónsalud y recreación.    

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Carlos Enrique Gabaldón Vivas: Rol del ingeniero civil

Los ingenieros civiles ayudan a que la sociedad siga avanzando, pues, son los responsables del diseño, construcción y supervisión de las distintas obras que se llevan a cabo para permitir que la población pueda tener una vida más activa y beneficiosa. De igual manera, son los responsables de garantizar que los residuos que se originan sean conducidos adecuadamente, como también que el agua potable llegue adecuadamente a la población.

La planificación del transporte colectivo es otra tarea que involucra a estos profesionales, debido a que es un problema que causa molestia tanto a las ciudades como al ambiente. Los constantes embotellamientos vehiculares son comunes en las grandes metrópolis y es la causante de un sinfín de accidentes y de contaminación ambiental.

Actualmente, los ingenieros civiles cuentan con herramientas más tecnológicas como el dron que les permiten tener una mejor imagen de todo el lugar y además facilita la supervisión del proyecto. Anteriormente, al no contar con estos beneficios, el trabajo era más arduo, tedioso, difícil, complicado y largo.

La ingeniería civil se ha convertido en uno de los agentes más importante en el desarrollo urbano, ya que es la encargada del diseño, planificación y vigilancia de las distintas obras civiles que se hacen en las ciudades y que son de gran utilidad para la sociedad.