Ponte colgante

Una ponte colgante ye una ponte que'l so tableru, en cuenta de tar sofitáu sobre piles o arcos, suxetar por aciu cables o pieces atirantadas dende una estructura a la que van suxetes. 
Una de les sos variantes más conocíes ye'l que tien una catenaria formada por numberosos cables d'aceru, de la que se suspende'l tableru de la ponte por aciu tirantes verticales. La catenaria cuelga de dos torres d'abondu altor, encargaes de llevar les cargues al suelu.

Dende l'antigüedá esti tipu de pontes fueron utilizaos pola humanidá pa salvar torgues. Col pasu de los sieglos y la introducción y meyora de distintos materiales de construcción, esti tipu de pontes son capaces na actualidá de soportar el tráficu rodáu o llinies de ferrocarril.

 Historia de la ponte colgante 

Nes civilizaciones asiátiques, amerindies o africanes, la ponte colgante foi un tempranu mediu tradicional de franqueamiento de torgues, principalmente nes rexones montascoses onde se presentaba la dificultá de travesar fondos gargüelos. Asina, envalórase que nel sieglu XVI, a la llegada de los españoles, había más de 200 pontes colgantes inques, pieces angulares de la vasta rede de caminos del imperiu amerindiu.in The New York Times, Science & Technology, "With Bridges of Fiber Cable, the Inca Leapt Canyons", sábadu, 19 mayu de 2007. Algamaben davezu los 50 metros de llargor, probablemente más, abondo más que l'arcu de fábrica européu de la dómina. Solo l'apaición de la estructura metálica va dexar superar esa distancia ensin pilastres entemedies. Si los inques fueron la única civilización amerindia que desenvolvió esti tipu de pontes colgantes, yá esistíen n'otres cultures de les rexones montascoses del mundu, nel Himalaya y na antigua China. En China construyíen pontes colgantes con cadenes d'aceru nel sieglu III e.C.. Pero lo habitual ye qu'eses antigües pontes tuvieren compuestes na so mayoría de lianas y con un tableru de madera, lo que dexaba'l pasu de cargues modestes con una estructura de ponte llixera.
Dende 1595, hai una representación d'una ponte colgante sobre cadenes qu'apaez na obra de Fausto Verancio Machinae Novae (Venecia, 1595).Helmut C. Schulitz, Werner Sobek, Karl J. Habermann. Construire en acier. PPUR presses polytechniques, 2003. Consulter en ligne

Pero la hestoria diz qu'onde nació la moderna ponte colgante foi n'América. Un xuez, James Finley, tuvo la idea d'una ponte suspendida con cadenes de fierro forxáu. La ponte del regueru Jacob completar en 1802, al oeste de Pennsylvania. Finley, dau l'ésitu d'esta fórmula que dexa una ponte poca costosu y bono de construyir, presentó una patente.Port Foliu Volume III, A Description of the patent chain bridge, juin 1802 Una primer xeneración de pontes vio la lluz a partir de 1810. La lluz que devasaba yera d'ente 15 y 50 metros a lo más. Pero l'usu d'eses pontes manifestó llueu'l problema de la oscilación: la ponte entraba fácilmente en resonancia, y la presión que s'exercía sobre les cadenes faía-yos vencer. En realidá, la esperiencia d'Estaos Xuníos na inxeniería y na calidá del fierro forxáu yera pocu fiable. El desenvolvimientu de les pontes quedó llindáu en tamañu y en carga y munchos accidentes atayaron l'ésitu naciente de la ponte colgante.


La téunica aína crució l'Atlánticu p'atopar nuevos siguidores ente los británicos, que teníen un importante desenvolvimientu na metalurxa. Les cadenes ameyoráronse considerablemente. Arriendes d'ello, les pontes colgantes vuélvense bien ambiciosos. Les primeres pontes britániques fueron construyíos alredor de 1815 y les sos dimensiones nun cesaron de crecer. En 1826, el famosu inxenieru Thomas Telford construyó la ponte colgante de Menai (Menai Bridge), de 125 metros de lluz, que dexaba'l pasu so él de barcos de vela. Yera nesi momentu la ponte más grande nel mundu, una y bones la mayoría de les pontes de la dómina teníen ente 70 y 100 metros de vanu. Otres destacaes pontes fueron el de Conwy (1826), nel norte del País de Gales, y la primer ponte de Hammersmith (1827) na zona oeste de Londres. La ponte colgante yera la única manera de salvar tales lluces, y convirtióse nun monumentu a la gloria del progresu en plena revolución industrial europea.

Foi precisamente'l desenvolvimientu européu d'ésta lo qu'esportó la ponte colgante a la parte continental. En Francia, la teunoloxía conocióse gracies a l'apoloxía espresada nos periódicos británicos. Llevar a cabu en 1821, ensin ésitu, una misión d'estudiu de Ponts et Chaussées. La zona tenía unu de los ríos más difíciles de cruciar nel momentu: el Ródano. Les pontes yeren bien pocos: trés, ente Lyon y l'estuariu, incluyendo una rota (la ponte d'Avignon). Ello ye que el ríu yera, y ye, anchu, bien caudalosu y ensin amenorgamientu notable una y bones s'alimentaba del destemple. Ensin temporada "seca", yera imposible construyir les pilones acordies con el métodu probáu. La compañía Seguin Frères (Annonay, Ardèche), empobinada par Marc Seguin, propusó un proyeutu innovador en 1822: la ponte colgante de Tournon. La empresa entendió rápido qu'una ponte colgante convencional nun yera posible en Francia por cuenta de la mala calidá de les cadenes. Intentó entós reemplazalos con manizos de cables de fierro. Esi foi la nacencia del cable. Dempués de delles pruebes y una negativa de Ponts et Chaussées, el proyeutu foi finalmente aceptáu. A la innovación de los cables añadió l'usu del formigón hidráulicu pa los cimientos, del formigón armao (25 años antes de la primer patente) pa les superestructuras y d'estructures de refuerzu rigidizante del tableru de madera. La ponte colgante tomó la so forma moderna.


En 1823 construyir en Xinebra la pasarela de Saint-Antoine y dende 1832, en Friburgu el grand pont suspendu que los sos cables d'alambre trefilado de 87 quilos, y utilizaos a 27 quilos de tensión de frayatu (filos paralelos) dexó que s'algamar una lluz de 273 metros. Construyéronse asina munchos pontes llixeres: Bercy y Constantine, en París (101 metros), Gray, Châteaulin, La Roche-Bernard… pero estes obres yeren altamente móviles y les cargues de tráficu teníen de ser llindaes. Sufrieron un eclís en Francia hasta'l momentu en que la creación de la viga ríxida, que dexó realizar obres comparables a la de les pontes en carpintería. Encyclopédie pratique du bâtiment et des travaux publics - Quillet - 1948

En 1832, Henri Navier estableció les primeres regles pal cálculu de les pontes colgantes.

Acordies con un primer recuentu mientres el sieglu XIX, construyéronse unos 400 pontes, una gran mayoría ente 1825 y 1850. Munchos d'ellos entá permanecen n'usu.Base d'ouvrages en service ou construits au  en France

Dende entós construyéronse pontes colgantes en tol mundu. Esta tipoloxía de ponte ye práuticamente la única solución posible pa salvar grandes lluces (cimeres a un quilómetru), por casu, cuando sía peligrosu pal tráficu marítimu añader sofitos centrales temporales o permanentes, o nun sía vidable añader sofitos centrales.

Na actualidá, la ponte de mayor baldíu ye la Gran Ponte d'Akashi Kaikyō, en Xapón, y mide 1991 m. Hai un proyeutu que tuvo a puntu d'empecipiase, pero retardóse, la Ponte del estrechu de Messina, que dexaría xunir esa zona con un vanu de más de tres quilómetros.


 Ventayes 
 La cantidá de material emplegáu na construcción ye enforma menor que la necesaria pa una ponte sofitada porque, pa la mesma carga, los materiales aguanten muncho meyor a tracción qu'a compresión (a compresión riquen mayor seición pa evitar el pandeo).
 El vanu central pue ser bien llargu en rellación a la cantidá de material emplegáu, dexando travesar cañones o víes d'agua bien anchu.
 Pueden tener la plataforma a gran altor dexando'l pasu de barcos bien altos.
 Nun precisen sofitos centrales mientres la so construcción, dexando construyir sobre fondos cañones o cursos d'agua bien ocupaos pol tráficu marítimu o d'agües bien aturbolinaes.
 Siendo relativamente flexibles, pueden flexionar baxu vientos violentos y terremotos, onde una ponte más ríxida tendría que ser más grande y fuerte.

 Desventaxes 
 Al faltar rixidez la ponte puede volvese intransitable en condiciones de fuertes vientos o turbulencias, y riquiría cerralo temporalmente al tráficu. Esta falta de rixidez enzanca enforma'l caltenimientu de víes ferroviaries.
 So grandes cargues de vientu, les torres exercen un gran momento (fuercia en sentíu curvu) nel suelu, y riquen una gran cimentación cuando se trabaya en suelos débiles, lo que resulta bien caru.

 Estructura y funcionamientu 

Nel tipu más conocíu de ponte colgante, los cables que constitúin l'arcu invertíu tán fondiaos en cada estremu de la ponte a un elementu de soporte, comúnmente una torre, yá que son los encargaos de tresmitir una parte importante de la carga que tien que soportar la estructura. El tableru suel tar suspendíu por aciu tirantes verticales suxetos a dichos cables. Les torres lleven les cargues al terrenal firme.

Les fuercies principales nuna ponte colgante son de tracción nos cables principales y de compresión nes pilastres. Toles fuercies nes pilastres o torres tienen de ser casi verticales y escontra baxo, y son estabilizaes polos cables principales, estos pueden ser bien delgaos, como son, por casu, na Ponte de Severn, Inglaterra.
Asumiendo como casi despreciable'l pesu del cable principal comparáu col pesu de la pista y de los vehículos soportaos, unos cables d'una ponte colgante van formar una parábola (bien similar a una catenaria, la forma de los cables principales ensin cargar primero que sía instalada la pista). Esto pue ser vistu por un gradiente constante que crez col aumentu llinial de la distancia; esta medría nel gradiente a cada conexón col tableru crea un aumentu netu de la fuercia. Combináu coles cargues relativamente sencielles que da'l tableru, esto fai que les pontes colgantes sían más simples de diseñar, calcular y analizar que les pontes atirantaes, nos que'l tableru trabaya a compresión.

Tamién se faen pontes colgantes con un arcu de suxeción al que van fondiaos los tirantes, como los casos de la ponte Juscelino Kubitschek de Brasilia o'l tableru inferior de la ponte Don Lluis I en Porto.

 Tipos de suspensión 
La suspensión nes pontes más antigües facer con cadenes o barres enllazaes (ver: Ponte de les Cadenes de Budapest), pero les pontes modernes tienen múltiples cables d'aceru. Esto ye pa mayor redundancia; unos pocos cables con defectos o fallos ente los cientos que formen el cable principal son una pequeña amenaza, ente que un solu eslabón o barra malu o con defectos puede anular el marxe de seguridá o echar embaxo la estructura.
Un casu interesáu ye la Ponte Don Lluis I de Porto (Portugal), que tien dos tableros, soportaos por un arcu únicu, d'estructura metálica: el tableru cimeru ta sofitáu nel arcu y l'inferior colgáu del mesmu, anque non con cables, sinón con estructura de pieces metáliques.

 Tipos de tableru nes pontes colgantes 
La mayoría de les pontes colgantes usen estructures d'aceru reticuláu pa soportar la calzada (en considerancia a los efeutos desfavorables qu'amuesen les pontes con plaques llaterales verticales, como se vio nel desastre de la ponte de Tacoma Narrows). Recién desarrollos en aerodinámica de pontes dexaron la reintroducción d'estructures llaterales na plataforma. Na ilustración de la derecha nótese la forma bien aguzada nel cantu y la rimada na parte inferior del tableru. Esto fai posible la construcción d'esti tipu ensin el peligru de que se xeneren remolíns d'aire (cuando sopla'l vientu) que faigan retorcese a la estructura como asocedió col yá citáu ponte de Tacoma Narrows.

 Otres aplicaciones del tipu d'estructura 
Los principios de suspensión usaos en grandes pontes pueden tamién apaecer en contestos menores que dichos pontes de carretera o ferrocarril. La suspensión con cables llixeros puede sirvir como una solución menos cara y más elegante pa pontes piatonales que soportales por aciu un gran enrexáu. Onde una ponte xune dos edificios próximos nun ye necesariu construyir torres y los mesmos edificios pueden sostener los cables. La suspensión con cables puede ser tamién aumentada cola inherente rixidez d'una estructura teniendo enforma de mancomún a una ponte tubular.

 La ponte ante un seísmu 
La estructura d'una ponte colgante ta formada por pilotes de cementu o aceru que tán fondiaos nel suelu, en fondura o en roca. Nun seísmu tremez la tierra y esto provoca que los pilotes xuban y baxen xunto col movimientu del terrén, provocando que los tirantes o cables de soporte tremezan y de esta manera aflóxense adulces hasta quedar cortaos, causando la inestabilidá nel equilibriu de la ponte. N'efeutu, al cortase un cable, los demás cables sufren un tirón sópitu y esto puede provocar la corte en cadena d'otros cables; por esta razón les pontes cerrar al tránsitu dempués d'un seísmu.

 Ver tamién 
 Ponte tresbordador
 Ponte atirantada
 Ponte en ménsula

 Referencies 

 Enllaces esternos 

Structurae: Pontes colgantes
American Society of Civil Engineers Hestoria y heriedu de la inxeniería civil - pontes
Bridgemeister: Mostly Suspension Bridges
Tacoma Narrows: La ponte que bailló hasta cayer al suelu 

Categoría:Pontes