Historia

Reseña histórica:

 Las primeras aplicaciones del hierro en estructuras tuvieron lugar al presentarse la revolución industrial, que impuso a los materiales exigencias de resistencia sin precedente en la construcción de puentes, de grandes terminales ferroviarias, de edificaciones industriales y de sitios de reunión pública. Esto condujo al desarrollo de procesos siderúrgicos que permitieron producirlo económicamente. 

PUENTES

Según el recuento hecho por Billington (Ref.1), el símbolo más duradero de la aplicación estructural del hierro en el siglo XVIII es el llamado Puente de Hierro, Iron Bridge, Fig. 1, construido en 1779  por Abraham Darby III de piezas de hierro colado y una luz de 30 m.

En 1796 se dio al servicio el puente de Sunderland, diseñado por R. Burdon, con una luz de 72 m, y por la misma época el de Southwark, diseñado por John Rennie, con una luz central de 73 m. En 1810 Thomas Telford desarrolló un nuevo tipo de puente, en arco de hierro colado de 46 m de luz, sobre el Bonar, cuya forma aprovechaba óptimamente las propiedades del nuevo material. De estos puentes sobrevive el de Craigelachie, Fig. 2, de igual luz, construido en 1814. Aunque estos puentes no eran los de mayor luz, lo que separa a Telford de los

demás es su preocupación por la estética, logrando arcos de hierro visualmente más atractivos que los de sus contemporáneos y además técnicamente.

El más impresionante de los puentes de Telford es el puente colgante sobre los estrechos de Menai, Fig. 3, construido entre 1818 y 1826, con una luz de 177 m. En su diseño Telford pasó del hierro colado al forjado, por su mayor capacidad para absorber los esfuerzos de tensión.

El auge de los ferrocarriles aceleró enormemente el ritmo de industrialización y urbanización en los 25 años siguientes a la terminación del puente de Menai. Dicho período fue dominado por dos ingenieros, también ingleses: Robert Stephenson (1803-1859) e Isambard Kingdom Brunel (1806-1859). Las estructuras de hierro se usaron entonces no solo en los puentes sino en un espectro muy amplio que incluía fábricas, edificios públicos y todo lo que tuviera que ver con los ferrocarriles. Una carga grande y trepidante, que debe ir casi a nivel, como es la locomotora, exigió nuevas consideraciones y la búsqueda de otras formas. De esta época son el puente Britannia, Fig. 4, diseñado por Stephenson, muy próximo al de Telford pero esta vez para soportar el paso del ferrocarril, y el Saltash, igualmente ferroviario, obra de Brunel.

El primero de ellos fue terminado en 1850 y se caracteriza por su forma tubular recta. Tiene dos luces principales de 140 m cada una y dos laterales de 70 m. Las dos vigas, una para cada sentido de circulación, tienen paredes verticales de hierro, unidas por placas horizontales, arriba y abajo, del mismo material, para formar cajones huecos por los que corren los trenes. Las dos torres de los apoyos intermedios reflejan la incertidumbre de Stephenson; él había planeado inicialmente construir un puente colgante con un tablero horizontal muy rígido pero al final, la rigidez resultante de éste hizo innecesarios los cables.

El puente Saltash, tiene dos luces de 139 m y diecisiete en los accesos que varían entre 21 y 28 m. Su mejor concepción estructural, al compararlo con el Britannia, resultó en un ahorro por metro de aproximadamente el 50%. El enfoque atrevido de Brunel fue imaginar una nueva forma en la que el tubo en arco pudiera rigidizar los cables a la vez que éstos pudieran atar los extremos del arco.

Por la misma época, en Francia, Gustavo Eiffel concluía un puente de hierro colado, de siete luces y 488 m de largo, sobre el río Garonne. Entre 1867 y 1869 Eiffel construyó cuatro viaductos a lo largo de una línea férrea. De los cuatro el más atractivo es el de Rouzat, Fig.5, conformado por tres vigas de 60 m, de un solo carril, en celosía, apoyadas sobre dos torres también de 60 m. Estas fueron de las primeras torres en hierro y Eiffel ensanchó en curva sus bases para reflejar.

La evolución de los puentes a lo largo de la historia ha sido notable, mediante las progresivas investigaciones se dio lugar a la invención de la celosía siendo utilizado para dar rigidez a flexión de sus elementos estructurales.

Posterior a la Segunda Guerra Mundial el desarrollo de la tecnología ha permitido que los puentes metálicos sean una excelente opción a la hora de construir un puente logrando una mayor capacidad resistente,disminuir el peso propio y material moldeable. 

Este desarrollo se produce principalmente en Alemania y consiste en los siguientes puntos:

Extensión de la utilización de la viga de alma llena, tanto en su versión de viga doble T, como viga cajón. En 1950 se construye un primer puente como viga cajón de grandes proporciones (L = 140m) realizado por Stephenson. Posteriormente esta tipología se utiliza en muchos puentes, sin llegar a competir para las grandes obras con la estructura celosía, pero el costo de fabricación más reducido de la estructura de alma llena y el menor número de uniones a realizar, determinó su imposición.

Mejoramiento de los métodos de unión (tornillos de alta resistencia, desde 1940) y la extensión del uso de la soldadura eléctrica y luego la automática, la cual tuvo un gran desarrollo en la construcción naval durante la Segunda Guerra Mundial. Así el remache desaparece como método de unión.

El desarrollo o imposición de la losa ortótropa como tablero de puente metálico, la cual, se solidariza  con  el elemento   de  flexión  longitudinal  y  trabaja  monolíticamente, optimizando la utilización del acero. La soldadura automática tuvo gran importancia para introducir esta innovación.

La mejor calidad de los aceros, lo cual permite reducir el peso de la estructura.La sección transversal más usada es el cajón con una o dos células y la esbeltez económica es algo mayor que en los puentes pre-tensados, la relación peralte/luz está entre l/25 y l/30, pero el precio de los puentes metálicos suele ser mayor que los de hormigón pre-tensado, lo que ha ocasionado un desplazamiento paulatino de estos a luces cada vez mayores.

El encarecimiento de los puentes metálicos, ha dado origen a los puentes mixtos, que sustituye al tablero metálico (parte más costosa del puente) por una losa de hormigón, sin embargo las luces son menores.El puente arco metálico ha seguido su camino en las dos morfologías conocidas del material, utilizando el alma llena o la celosía.

El mayor arco metálico construido fue terminado hace pocos años utilizando una estructura en celosía tanto para el arco como para el tablero. Últimamente se están construyendo arcos metálicos con sección tubular.La celosía en puentes rectos ha seguido su camino desde el siglo en que apareció, pero su frecuencia actual es pequeña y se la ve todavía en la tecnología de EE.UU. y Japón.      

fuentes: https://es.wikipedia.org/wiki/Puente http://es.scribd.com/doc/58635999/puentes-metalicos http://www.elprisma.com/apuntes/ingenieria_civil/puentesmetalicoshistoria/