Puente en arco | puente con estribos en cada extremo en forma de arco curvo

Historia

El puente de arco más antiguo que existe puede ser el puente micénico de Arkadiko en Grecia. Se construyó en torno al año 1300 a.C. El puente de arco de ménsula de piedra se sigue utilizando. El bien conservado puente helenístico de Eleuterna tiene un arco de ménsula triangular. La pasarela de Rodas, del siglo IV a.C., se apoya en un arco dovelado primitivo.

Tanto los etruscos como los antiguos griegos conocían los arcos. Pero los romanos fueron los primeros en utilizar los arcos para la construcción de puentes.

Los puentes de arco romanos solían ser semicirculares. Algunos eran también puentes de arco segmentado (como el puente de Alconétar), lo que significa que tiene un arco curvo que es menos que un semicírculo. Un puente de arco segmentado de este tipo permitía que pasaran por debajo de él grandes cantidades de agua de las crecidas. Esto evitaría que el puente fuera arrastrado durante las inundaciones. Además, el propio puente podía ser más ligero. Por lo general, los puentes romanos tenían piedras de arco primario en forma de cuña (llamadas dovelas) del mismo tamaño y forma. Los romanos construyeron tanto vanos individuales como largos acueductos de arcos múltiples. Sus puentes presentaban aberturas de inundación en los pilares.

En la Europa medieval, los constructores de puentes mejoraron las estructuras romanas utilizando pilares más estrechos. Utilizaron barriles de arco más finos y proporciones de vanos más bajas en los puentes. También se introdujeron los arcos ojivales góticos que reducían el empuje lateral. En particular, el siglo XIV vio cómo la construcción de puentes alcanzaba nuevas cotas. Vanos de hasta 40 metros (130 pies) eran antes inauditos en la construcción de arcos de mampostería.

En el siglo XIX el acero se abarató y permitió construir puentes aún más largos. Los puentes de arco atado se convirtieron en algo habitual porque no necesitan cimientos tan grandes y costosos. A finales del siglo XX se hicieron algunos de más de 500 metros (1.600 pies).

 

Puentes de arco de compresión simple

Ventajas de los materiales simples

La piedra, el ladrillo y otros materiales similares son fuertes en compresión. Son bastante fuertes en cizallamiento. Pero no pueden resistir mucha fuerza en tensión. Por ello, los puentes de arco de mampostería están diseñados para estar constantemente bajo compresión. Cada arco se construye sobre un marco de cimbra temporal, conocido como centrado. En los primeros puentes de arco de compresión, una dovela en el centro del puente soportaba el peso del resto del puente. Cuanto más peso se ponía sobre el puente, más fuerte se hacía su estructura. Los puentes de arco de mampostería utilizan material de relleno (normalmente escombros compactados) por encima del arco para aumentar este peso muerto sobre el puente. Esto también evita que se produzcan tensiones en el anillo del arco cuando las cargas se desplazan por el puente. También se utilizó el hormigón no reforzado. Cuando se utiliza mampostería (piedra cortada), los ángulos de las caras se cortan para minimizar las fuerzas de corte. Cuando se utiliza mampostería aleatoria (piedras sin cortar y sin preparar) se unen con mortero. El mortero se deja fraguar antes de retirar la cimbra.

Secuencia de construcción

• Cuando los arcos se colocan en el lecho de un curso de agua (sobre muelles o riberas) se desvía el agua. De este modo, primero se puede excavar la grava y sustituirla por una buena zapata (de material resistente). A partir de ellas, se levantan los pilares de cimentación o se elevan hasta la altura de la base prevista de los arcos. Este es un punto conocido como el muelle.
• El centrado de la cimbra (en inglés: arch frame) se construye, normalmente, con madera. Cada arco de un puente de varios arcos creará un empuje sobre los arcos contiguos. Por eso es necesario que todos los arcos del puente se levanten al mismo tiempo o que se utilicen pilas muy anchas. El empuje de los arcos de los extremos se recoge en la tierra mediante zapatas sustanciales (verticales) en las paredes del cañón.
• Se construyen varios arcos (o un solo arco) sobre el centrado. Una vez que se construye cada arco básico. Los arcos son (o el arco es) estabilizados con mampostería de relleno. Estos pueden colocarse en hileras (capas) horizontales. Pueden formar dos paredes exteriores, conocidas como las enjutas, que luego se rellenan con material suelto y escombros adecuados.
• La carretera está pavimentada y los muros de parapeto dirigen el tráfico hacia el puente.

Los puentes de arco son uno de los tipos más antiguos de puentes y han existido durante miles de años. Los puentes de arco tienen una gran resistencia natural.

Originalmente se construían de piedra o ladrillo, pero hoy en día se construyen de hormigón armado o acero. La introducción de estos nuevos materiales permite que los puentes de arco sean más largos y con luces más bajas.

En lugar de empujar directamente hacia abajo, la carga de un puente de arco se transporta hacia fuera a lo largo de la curva del arco hasta los soportes de cada extremo. El peso se transfiere a los apoyos de cada extremo.

Estos soportes, llamados estribos, soportan la carga y evitan que los extremos del puente se extiendan.

 
Flujo de trabajo en el puente romano de Limyra: la cimbra se trasladó a otra abertura en cuanto se completó el nervio del arco inferior  

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