FORMAS ACTIVAS
Son aquellas en que su comportamiento está gobernado, básicamente, por esfuerzos axiales de tensión o compresión. Los cables representan los elementos a tensión y las columnas y los arcos las estructuras a compresión. Son formas muy eficientes, estructuralmente hablando, pues permiten resistir el máximo de carga con el mínimo de material estructural.
Figura 4.3 Puente colgante Golden Gate, San Francisco, luz principal 1280 m.
EL CABLE
E
s la estructura a tensión típica. Los cables son las formas más eficientes que se han construido. Son muy flexibles y cambian de forma bajo la acción de cargas concentradas, no poseen rigidez a la flexión, ni resisten fuerzas de compresión. En la naturaleza, la telaraña, nos sirve de ejemplo y muestra las bondades de su comportamiento.
Bajo la acción de fuerzas concentradas grandes (con peso del cable pequeño con relación a las cargas aplicadas), se deforma, presenta tramos rectos entre los apoyos y los puntos de aplicación de las cargas; pierde su perfil original y alcanza el denominado polígono funicular.
Figura 4.4: Formas activas a tensión
Cuando las cargas son más repartidas se obtienen formas curvas, como la parábola, comúnmente presentada en los puentes colgantes. Para mantener el equilibrio es necesario que en los apoyos del cable, además de la reacción vertical que equilibra las cargas, exista una reacción horizontal hacia afuera. La magnitud de las tensiones (tracciones) en el cable dependerá no solo de las cargas, sino de la magnitud de esa fuerza horizontal y ésta a su vez del inverso de la distancia vertical entre la cuerda que une los apoyos y el cable (denominada flecha).
El cable no solo funciona estructuralmente en el plano, sino que se puede usar para cubrir áreas, colocando grupos de cables paralelos, uno junto a otro o usando conjuntos de cables que conformen sistemas de doble curvatura, unos cables con curvatura convexa y otros perpendiculares con curvatura cóncava; los cables también se usan en sistemas radiales, que permiten cubrir superficies redondas.
Figura 4.5: Puente colgante de Brooklyn; diseñador: Roebling, 1883, N.York
El cable colgante es la forma estructural reina de las grandes luces. Su forma parabólica ha sido prácticamente imbatible y empleada en los puentes de mayor luz. La mayor luz principal construida llega a
1.990 m
de luz principal en el puente AKASHI (Japón) inaugurado en 1998.
E
l desarrollo tecnológico ha creado los cables de alta resistencia (torones de acero galvanizado), usados con formas estructurales nuevas: los modernos “puentes atirantados”, con cables rectos, conformados por torones paralelos de diámetros pequeños (
15 mm
), que se anclan individualmente. Estos cables de peso reducido son mucho más fáciles de colocar y reemplazar que los antiguos cables colgantes, en los cuales los procesos de colocación eran muy dispendiosos y demorados y su reemplazo prácticamente imposible.
Figura 4.6: Puente atirantado de Pereira; torre de concreto reforzado, viga de acero estructural, longitud total
440 m
,luz principal
211 m
.
El sistema constructivo usado en los puentes atirantados hace presagiar el próximo fin del reinado de los puentes colgantes en las grandes luces, cuando se usen cables más livianos y resistentes, como los ya existentes del tipo FRP (fibre reinforced plastics). En 1995, fue inaugurado el puente atirantado de Lombardía (Francia), considerado en su género el más largo del mundo, con una longitud total de
2.141 m
, una luz principal de
856 m
, torres de
214 m
de altura y ubicado en una zona de fuertes vientos (con una velocidad del viento de diseño de 440 KMH) 1
Santiago Calatrava, el famoso ingeniero-arquitecto español, ha exigido esta forma más allá de lo esperado, en el puente del Alamillo en Sevilla, en el cual se suprime el equilibrio de los cables en las dos luces adyacentes a la torre.
Figura 4.7: El Alamillo (Sevilla), puente atirantado, asimétrico, con pilón inclinado; longitud:
250 m
; luz máxima:
200 m
; altura de la torre:
142 m
; diseñador: Calatrava
Citas:
1. El País, Madrid, febrero 8 de 1995, sección Sociedad, Pág. 29
