Un puente colgante simple (también puente de cuerda , puente giratorio (en Nueva Zelanda ), puente suspendido , puente colgante y puente catenario ) es un tipo primitivo de puente en el que el tablero del puente reposa sobre dos cables portantes paralelos que están anclados en cada extremo. No tienen torres ni pilares. Los cables siguen un arco catenario descendente poco profundo que se mueve en respuesta a cargas dinámicas en el tablero del puente.
El arco de la plataforma y su gran movimiento bajo carga hacen que estos puentes no sean adecuados para el tráfico vehicular. Los puentes colgantes simples están restringidos en su uso al tráfico peatonal. Por razones de seguridad, se construyen con cables de pasamanos robustos, apoyados en pilares cortos en cada extremo y que corren paralelos a los cables de carga. En ocasiones, estos pueden ser el elemento de carga principal, con la plataforma suspendida debajo. Los puentes colgantes simples se consideran el diseño más eficiente y sostenible en las regiones rurales, especialmente para los cruces de ríos que se encuentran en topografías que no son de llanura aluvial, como los desfiladeros.
En algunos contextos, el término "puente colgante simple" no se refiere a este tipo de puente, sino a un puente de tablero suspendido que es "simple" en el sentido de que su tablero no está reforzado. [1] [2] Aunque los puentes colgantes simples y los puentes de tablero suspendido "simples" son similares en muchos aspectos, difieren en su física. En un puente colgante simple, los cables principales (o cadenas) siguen una curva hiperbólica , la catenaria . Esto se debe a que los cables principales cuelgan libremente. Por el contrario, en un puente de tablero suspendido (ya sea "simple" o no) los cables principales siguen una curva parabólica . Esto se debe a que los cables principales están atados a intervalos uniformes al tablero del puente de abajo (ver curva del puente colgante ).
Las diferencias entre estas dos curvas fueron una cuestión de importancia en el siglo XVII, en la que trabajó Isaac Newton . [3] La solución fue encontrada en 1691 por Gottfried Leibniz , Christiaan Huygens y Johann Bernoulli , quienes derivaron la ecuación en respuesta a un desafío de Jakob Bernoulli . [4] Sus soluciones fueron publicadas en Acta Eruditorum de junio de 1691. [5] [6]
Un puente de cinta tensado también tiene una o más curvas catenarias y un tablero colocado sobre los cables principales. Sin embargo, a diferencia de un puente colgante simple, un puente de cinta tensado tiene un tablero rígido, generalmente debido a la adición de elementos de compresión (losas de hormigón) colocados sobre los cables principales. Esta rigidez permite que el puente sea mucho más pesado, más ancho y más estable.
El puente colgante simple es el tipo de puente colgante más antiguo conocido e, ignorando la posibilidad de un contacto transoceánico precolombino , hubo al menos dos invenciones independientes del puente colgante simple, en la región más amplia del Himalaya y en América del Sur . [7]
Las primeras referencias a puentes colgantes aparecen en los registros de la dinastía Han sobre los viajes de las misiones diplomáticas chinas a los países de la franja occidental y meridional del Himalaya , a saber, la cordillera Hindukush en Afganistán y las tierras de Gandhara y Gilgit . [8] Se trataba de puentes colgantes sencillos de tres o más cables hechos de enredaderas , sobre los que la gente caminaba directamente sobre las cuerdas para cruzar. Más tarde, también utilizaron cubiertas hechas de tablones que descansaban sobre dos cables. [8]
En América del Sur , los puentes colgantes incas son anteriores a la llegada de los españoles a los Andes en el siglo XVI. El puente colgante más antiguo conocido, del que se tiene noticia a partir de ruinas, [ aclaración necesaria ] data del siglo VII en América Central (véase Puente maya en Yaxchilán ).
También se han documentado puentes colgantes sencillos que utilizan cadenas de hierro en el Tíbet y China . Un puente en el alto Yangtsé data del siglo VII. Varios de ellos se atribuyen al monje tibetano Thang Tong Gyalpo , que supuestamente construyó varios en el Tíbet y Bután en el siglo XV, incluidos Chushul Chakzam y uno en Chuka . [7] Otro ejemplo, el puente Luding , data de 1703 y tiene una longitud de 100 m y utiliza 11 cadenas de hierro. [7]
El desarrollo de los puentes colgantes con cables de alambre se remonta al puente colgante temporal simple en Annonay construido por Marc Seguin y sus hermanos en 1822. Tenía una longitud de solo 18 m. [7] Sin embargo, los diseños de puentes colgantes simples quedaron obsoletos en gran medida con la invención y patente del puente de tablero suspendido en el siglo XIX por James Finley . [9] Una pintura inglesa de finales del siglo XVIII de un puente en Srinagar [ cita requerida ] , entonces parte del Reino de Garhwal , anticipa la invención del puente de tablero suspendido. Este puente inusual, construido en una llanura aluvial, tenía rampas de tablero suspendidas que se usaban para acceder a un puente colgante simple sostenido por torres.
Este tipo de puente se conoce como puente de cuerda debido a su construcción histórica a partir de cuerdas . Los puentes de cuerda incas aún se construyen a partir de materiales nativos, principalmente cuerdas, en algunas áreas de América del Sur. Estos puentes de cuerda deben renovarse periódicamente debido a la vida útil limitada de los materiales, y los componentes de cuerda son fabricados por familias como aportes a un esfuerzo comunitario.
Todavía se construyen puentes colgantes sencillos, para uso de peatones y ganado, basados en el antiguo puente de cuerda inca , pero utilizando cables de acero y, a veces, cubiertas de rejilla de acero o aluminio , en lugar de madera.
En los puentes modernos, los materiales utilizados en lugar de cuerdas (de fibra) incluyen cables de acero , cadenas y vigas de acero articuladas para usos especiales.
En el estado de Meghalaya , al noreste de la India, los pueblos tribales Khasi y Jaintia [10] han creado puentes de raíces vivas , que son una forma de dar forma a los árboles . Aquí, se construyen puentes colgantes simples guiando las raíces de la especie Ficus elastica del árbol baniano a través de los cursos de agua. [11] Hay ejemplos con una envergadura de más de 170 pies (52 m). [12] Se renuevan y fortalecen naturalmente a medida que las raíces componentes se vuelven más gruesas y se cree que algunos tienen más de 500 años. [13] [14] [15]
En el valle de Iya, en Japón, se han construido puentes utilizando enredaderas de glicina . Para construir un puente de este tipo, se plantaron estas enredaderas en orillas opuestas de un río y se entrelazaron cuando crecieron lo suficiente para salvar el desnivel. La adición de tablones dio como resultado un puente funcional. [16] [17]
Los puentes más ligeros de este tipo consisten en una sola cuerda para pies y nada más. Se trata de cuerdas flojas y slacklines , y requieren habilidad para su uso. Más comúnmente, la cuerda para pies está acompañada por una o dos cuerdas de pasamanos, conectadas a intervalos por cuerdas laterales verticales. Este estilo es utilizado por montañeros y se emplea ampliamente en Nueva Zelanda en senderos para caminatas de travesía menores, donde los ejemplos se conocen como "puentes de tres alambres". Una variación un poco más pesada tiene dos cuerdas que sostienen una plataforma y dos cuerdas de pasamanos. Los pasamanos son necesarios porque estos puentes son propensos a oscilar de lado a lado y de extremo a extremo. Rara vez, la cuerda para pies (o cuerda para pies más pasamanos) se combina con una cuerda superior similar a una tirolina o un teleférico .
En algunos casos, como en el puente colgante de Capilano , los soportes principales forman los pasamanos con la plataforma suspendida debajo de ellos. Esto permite un mayor movimiento de lado a lado en la plataforma que cuando los soportes principales están al nivel de la plataforma, pero un menor movimiento en los pasamanos.
Las desventajas asociadas con los puentes colgantes simples son muy grandes. La ubicación del tablero es limitada, generalmente se requieren anclajes y pilares masivos, y la carga produce una deformación transitoria del tablero. [18] Las soluciones a estos problemas llevaron a una amplia variedad de métodos de rigidización del tablero, [18] [19] dando como resultado varios otros tipos de puentes colgantes. Estos incluyen un puente de cinta tensada , que está estrechamente relacionado con un puente colgante simple pero tiene un tablero rigidizado adecuado para el tráfico de vehículos.
Un puente muy ligero, construido con cables sometidos a alta tensión, puede aproximarse a un puente de tablero suspendido en la pendiente casi horizontal de su tablero.
El puente puede reforzarse mediante la adición de cables que no soportan las cargas estructurales o vivas primarias y, por lo tanto, pueden ser relativamente ligeros. Estos también añaden estabilidad frente al viento. Un ejemplo es el puente de 220 metros de largo (720 pies) que cruza el río Drac en el lago de Monteynard-Avignonet : este puente tiene cables estabilizadores debajo y a los lados del tablero.
Para reducir el movimiento de torsión en respuesta a los usuarios, un puente puede emplear cables de caída verticales desde cada lado en el centro del puente, anclados al suelo debajo.
Los puentes más ligeros de este tipo, sin plataforma, son aptos únicamente para peatones. Los puentes ligeros con plataforma y tensión suficiente para que cruzar el puente no parezca una escalada, también pueden ser utilizados por caballos de carga (y otros animales), jinetes y ciclistas. Caminar por un puente más ligero de este tipo a un ritmo razonable requiere un paso deslizante particular, ya que el paso de marcha más normal inducirá ondas progresivas que pueden hacer que el viajero se incline (de manera incómoda) hacia arriba y hacia abajo o de un lado a otro. La excepción es un puente estabilizado, que puede ser bastante estable.
Los puentes colgantes simples tienen aplicaciones en la recreación al aire libre . Son una opción popular para senderos en las copas de los árboles [20] y, cuando el terreno es adecuado, para cruzar arroyos. [21] Pueden diseñarse sin estabilizadores para que el movimiento libre del puente proporcione una experiencia más interesante para el usuario. [21]
En francés , un puente colgante rudimentario simple se conoce por uno de tres nombres, dependiendo de su forma: pont himalayen ("puente del Himalaya": una sola cuerda para pies y pasamanos en ambos lados, generalmente sin plataforma); pont de singe ("puente de mono: una cuerda para pies con cuerda superior); y tyrolienne ("tirolés": una tirolina). [22] Las tirolinas se pueden atravesar colgándose debajo o caminando (por personas con un equilibrio excepcional). Una versión más desarrollada del pont himalayen , provista de una plataforma entre un par de cables principales, se conoce como passerelle himalayenne ( en francés , "pasarela del Himalaya"). [23] Ejemplos de este tipo incluyen dos puentes en Lac de Monteynard-Avignonet en los Alpes franceses ; estos puentes son excepcionalmente largos, para puentes de este tipo.
Entre los puentes colgantes simples más notables se incluyen:
8. (c) Puentes colgantes. Un puente colgante consta de...
Puente colgante simple.
Puente colgante simple.páginas 304-305
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Medios relacionados con Puentes colgantes simples en Wikimedia Commons