I.
Análisis y diseño de puentes tipo arco
El diseño de cada puente varía dependiendo de su función y la naturaleza del terreno sobre el que el puente es construido. Su proyecto y su cálculo pertenecen a la ingeniería estructural, incluidos por los materiales disponibles, técnicas desarrolladas y las consideraciones económicas, entre otros factores. De acuerdo a su clasificación los puentes: por las cuatro fuerzas de tensión, compresión, flexión y tensión constante distribuidas en toda su estructura. La mayor parte de los puentes emplea todas las fuerzas principales e cierto grado, pero unas pocas predominan.
II.
Funcionamiento del puente tipo arco
La diferencia más grande entre los puentes es la distancia que pueden cruzar en un solo palmo. Un puente arco seguramente puede atravesar hasta 240 a 300m.
La diferencia que un puente de arco pueda atravesar distancias mayores que un puente de viga se debe a las dos fuerzas importantes que son la compresión y la tensión. La compresión y la tensión están presentes en todos los puentes, y este es el trabajo del diseñador para lidiar con estas fuerzas sin torcerse o romperse. La mejor forma de tratar con estas fuerzas es disiparlas o transferirlas; para disipar la fuerza debe extenderse sobre un área más grande, para transferir la fuerza debe ser llevada de un área débil a un área más fuerte.
Fuerzas en los puentes arco:
El diseño del arco, es un semicírculo, desvía naturalmente el peso de la cubierta del puente hacia los estribos. Compresión: los puentes de arco están siempre bajo compresión. La fuerza de la compresión empuja hacia fuera a lo largo de la curva del arco hacia los estribos. Tensión: la tensión en un arco es insignificante. La curva natural del arco y su capacidad de disipar la fuerza hacia afuera reduce grandemente los efectos de la tensión en la superficie inferior del arco. Cuanto mayor sea el grado de curvatura (cuanto más grande es el semicírculo del arco), sin embargo, mayores son los efectos de la tensión en la superficie inferior, la forma del arco es todo lo que necesita para disipar con eficacia el peso del centro de la cubierta hacia los estribos. Los arcos son verdaderamente una forma natural de puente. Es la forma de la estructura que le da su fuerza. Un puente de arco no necesita soportes o cables adicionales. De hecho, un arco hecho de piedra incluso no necesita mortero.
Bajo tablero. El tablero está encima del arco que es quien soporta el peso del puente.
Sobre tablero. El arco soporta el peso del tablero del que está colgado.
Simples puentes de arco de compresión Ventajas de materiales simples Piedra, ladrillo y otros de tales materiales son resistente a la compresión y un tanto por lo que en cizalla, pero no pueden resistir mucha fuerza en tensión. Como
resultado, arco de la albañilería puentes están diseñados para estar constantemente bajo compresión, la medida en que es posible. Cada arco se construye sobre un marco de apuntalamiento temporal, conocida como una de centrado. En los primeros puentes de arco de compresión, una piedra angular en la mitad del puente llevó el peso del resto del puente. El más peso que se puso en el puente, más fuerte se convirtió en su estructura. Albañilería arco puentes utilizan una cantidad de material de relleno por encima del arco con el fin de aumentar este peso muerto en el puente y evitar tensiones que se produzcan en el anillo de arco como las cargas se mueven a través del puente. Otros materiales que se utilizaron para construir este tipo de puente eran de ladrillo y hormigón en masa. Cuando se utiliza mampostería los ángulos de las caras se cortan para reducir al mínimo las fuerzas de cizallamiento. Cuando se utilice la albañilería al azar se mortared juntos y el mortero se permite establecer antes de retirar la cimbra. Arcos de mampostería tradicionales son generalmente duraderos y algo resistente a la liquidación o el menoscabo. Sin embargo, en relación a las alternativas modernas, estos puentes son muy pesados, que requieren extensas bases. También son caras de construir allí donde los costos laborales son altos. Secuencia de construcción
Cuando los arcos se fundan en una cama de la corriente del agua se desvía y las gravas excavado a un buen equilibrio. A partir de este los embarcaderos de la fundación se plantean a la base de los arcos, un punto conocido como el arranque.
Cimbra de centrado se fabrica, por lo general de madera y tableros. Dado que cada arco de un puente de múltiples arco impondrá un empuje sobre sus vecinos, es necesario ya sea que todos los arcos del puente ser criados en el mismo tiempo, o que se utilizan muelles muy amplios. El empuje desde el extremo arcos se toma en la tierra por zapatas en las paredes del cañón, o por grandes planos inclinados que forman rampas para el puente, que también puede estar formado de arcos.
Los varios arcos se construyen sobre el centrado. Una vez que el barril básica arco se construye, los arcos se estabilizan con mampostería de relleno entre los arcos, que puedan darse en los cursos de bonos en ejecución horizontal. Estos pueden formar dos paredes, conocidos como las enjutas, que luego son rellenados con material suelto y escombros.
La carretera está pavimentada y muros de parapeto protector limitar el tráfico en el puente.
Tipos de puente de arco Corbel puente de arco
Ménsula arco construido con mampostería ciclópea, en el puente Arkadiko griega Ménsula arco en la forma de un triángulo isósceles, el apoyo del puente de Eleutherna griega Un arco voladizo con la mampostería sin recortar Un arco de ménsula con la mampostería se corta en forma de arco El puente de arco de ménsula es de mampostería o piedra, puente, donde cada vez más elevados voladizos curso un poco más que el curso anterior. Los pasos de la mampostería se pueden recortar para hacer el arco tiene una forma redondeada. El arco de ménsula no produce empuje, o presión hacia el exterior en la parte inferior del arco, y no se considera un arco verdadero. Es más estable que un arco verdadero, ya que no tiene este empuje. La desventaja es que este tipo de arco no es adecuado para grandes luces. Acueductos y viaductos del canal
Romano Pont-Saint-Martin Los tres pisos romano Pont du Gard acueducto
El puente de arco rebajado romano en Limyra En algunos lugares es necesario para abarcar una gran brecha en una elevación relativamente alta, por ejemplo, cuando un canal o el agua de alimentación debe abarcar un valle. En lugar de la construcción extremadamente grandes arcos, o columnas de apoyo muy altos, una serie de estructuras arqueadas están construidos uno encima de otro, con estructuras más amplias en la base. Ingenieros civiles romanos desarrollaron el diseño y las estructuras construidas con materiales altamente refinados sólo simples, el equipo y las matemáticas. Este tipo todavía se usa en viaductos canales y carreteras, ya que tiene una forma agradable, especialmente cuando atraviesa el agua, como los reflejos de los arcos forman una impresión visual de círculos o elipses. Cubierta puente de arco
Estos puentes del río de Harlem son puentes de arco de la cubierta admitidos. El tramo central de la cubierta del puente de Fremont se suspende y la cubierta actúa como un lazo, mientras que los tramos laterales de la cubierta son compatibles.
Este tipo de puente comprende un arco donde la cubierta está completamente por encima del arco. El área entre el arco y la cubierta se conoce como el tímpano. Si el tímpano es sólida, por lo general en el caso de una fábrica o puente de piedra, el puente se llama un puente de arco cerrado-spandrel. Si la cubierta se apoya en una serie de columnas verticales que se alzan desde el arco, el puente es conocido como un puente de arco de abierto-enjuta. El Alexander Hamilton Bridge es un ejemplo de un puente de arco de abierto-enjuta. Por último, si el arco apoya la cubierta sólo en la parte superior del arco, el puente se llama un puente de arco catedral. Ver también la categoría: puentes de arco de cubierta Ver también: Cronología de tres arco del puente de cubierta apoyada más larga se extiende A través de puente de arco Este tipo de puente comprende un arco que soporta la cubierta por medio de cables de suspensión o barras de unión. El Sydney Harbour Bridge es un puente a través del arco que usa un tipo de arco de celosía. Estos través de puentes de arco están en contraste con puentes de suspensión que utilizan la catenaria en tensión a la que los cables antes mencionados o barras de unión están unidas y suspendidas. Puente de arco atirantado También conocido como un arco de cuerda de arco, este tipo de puente de arco incorpora un lazo entre dos extremos opuestos del arco. El lazo es capaz de resistir las fuerzas de empuje horizontal que normalmente se ejercen sobre los pilares de un puente de arco
El uso de materiales modernos Puentes de arco más modernos están hechos de hormigón armado. Este tipo de puente es apropiada cuando un centrado temporal puede ser construido para soportar las formas, el acero de refuerzo y concreto sin curar. Cuando el hormigón se establece suficientemente continuación, se retiran las formas y cimbras. También es posible construir un arco de hormigón armado de hormigón prefabricado, donde el arco está construido en dos mitades que después se inclinó uno contra el otro. Muchos puentes modernos, de acero o de hormigón armado, a menudo tienen un poco de su carga de tensión dentro de su estructura. Esto reduce o elimina el empuje horizontal en contra de los pilares y permite su construcción en un terreno más débil. Estructuralmente y analíticamente no son verdaderos arcos, sino más bien un haz con
la forma de un arco. Véase el puente de arco de celosía para más información sobre este tipo. Una evolución moderna del puente de arco es el lapso de tiempo a través del puente del arco. Esto ha sido posible gracias a la utilización de materiales ligeros que son fuertes en la tensión, tales como el acero y el hormigón pretensado.
