Comunidad

07 de abril de 2014 | por: EADIC | 0 comentarios

Puentes extradosados

El término “extradosado” referido a los puentes, es un concepto relativamente nuevo en el campo de la ingeniería civil. Esta nueva entrada nos la trae nuestra colaboradora Patricia Bueno Ayuso, en la que nos hablará sobre los puentes extradosados , cuyas virtudes en su diseño han generado gran interés en nuestro ámbito a nivel mundial.  En los últimos años, como respuesta a la demanda de proyectos en que se requieren soluciones distintas a las convencionales por motivos de tiempos de ejecución y costes, han aparecido nuevas tipologías de infraestructuras. 

La denominación de este término se remonta al año 1988, cuando el ingeniero francés Jacques Mathivat propone el concepto de cables extradosados, es decir, tendones externos que sobresalen del canto de la sección por la parte superior del tablero y se anclan a un torre de poca altura con el propósito de ganar excentricidad, solución que planteó en el concurso del viaducto Àrret Darré que finalmente no fue elegida.

Àrret-Darré puentes extradosados

 Solución propuesta por Jacques Mathivat para el viaducto Àrret Darré. Fuente: Ferrovial.

Seis años más tarde, en 1994, Japón construye el primer puente con pretensado extradosado: Odawara Blueway Bridge. A partir de ese momento, el uso de esta tipología ha ido incrementándose, siendo especialmente notorio en los países asiáticos pese a la actividad sísmica alta que registran. A día de hoy, contamos con más de un centenar de puentes extradosados a nivel mundial.

Puente Odawara Blueway  puentes extradosados

Puente Odawara Blueway (Japón, 1994). Fuente: MMDesign.

Esta tipología, de acuerdo con su configuración morfológica, está considerada generalmente una solución intermedia entre los puentes de pretensado con sección tipo viga-cajón construidos por voladizos sucesivos y los puentes atirantados, para luces medias. Por consiguiente, su comportamiento y sus características estarán enmarcadas entre estos dos tipos de puentes, que a continuación definiremos resumidamente.

Con respecto a los puentes pretensados de viga-cajón construidos por voladizos sucesivos, para soportar las cargas producidas durante la etapa constructiva, suelen requerir de una alta cantidad de pretensado. La viga tiene una altura considerable en la sección de apoyo, con esbelteces entre L/20 y L/15, siendo L la longitud del vano principal, llegando incluso a valores entre L/50 y L/30 variando la altura del tablero de forma lineal, parabólica o en tercer grado, consiguiendose así un ahorro significativo de materiales. Para evitar descompresiones en los apoyos de los estribos, se aconsejan vanos laterales superiores a L/2. .

Por otro lado, en cuanto a los puentes atirantados, las alturas de las torres varían entre L/5 y L/4 de tal forma que se incremente su excentricidad y consecuentemente aumente la eficiencia del pretensado. En este tipo de puentes, se busca que los tableros sean livianos, ya que la cantidad de acero requerido de los tirantes es proporcional al peso del tablero (Benaim 2008), tomando una altura entre L/100 y L/50. A la inversa que en el caso de los puentes pretensados viga-cajón, se aconsejan vanos de longitud menor a L/2. Un punto importante a destacar en este tipo de puentes es que los tirantes tienen mucha participación en la transmisión de las cargas, por lo que se utilizan anclajes de alta resistencia a fatiga por el aumento de la variación de tensión debido a la carga viva.

Comparativa de los tipos de puentes extradosados

Comparativa de los tipos de puentes. Fuente: SCIELO

Los puentes extradosados, se encuentran a caballo entre ambas tipologías explicadas anteriormente, por lo que se utilizan tableros de canto variable con alturas en los apoyos de pilares entre L/35 y L/30 y con L/55 y L/45 en el vano principal. En este caso, los tendones se anclan a  torres con una altura entre L/10 y L/8, reduciendo la participación de los cables en la transmisión de cargas, y consecuentemente, reduciendo la variación de tensión así como el fenómeno de la fatiga. Esto permite que los tirantes puedan ser llevados a estados de tensión más elevados y que simultáneamente los anclajes sean más sencillos. Por lo que respecta alos vanos laterales, suelen ser de una longitud entre 0,6L y 0,7L.

 La evolución de estos puentes ha sido impulsada por la necesidad de ampliar el rango e luz principal, aprovechando al máximo las características de esta tipología. Por ello, tal y como sucedió en los puentes atirantados, surge la solución de disminuir el peso del tablero mediante secciones metálicas o compuestas y el uso de losas ortotrópicas en el centro del vano principal.  

En el año 2000 se construyó el Puente Wuhu sobre el río Yang Tze en China, el cual, hasta la fecha, es el récord mundial de longitud principal para este tipo de puentes. 

Además, se ha demostrado que estos puentes son adaptables a procesos constructivos que difieren al de voladizos sucesivos evitando dejar a los puentes en un alto grado de vulnerabilidad frente a diversas acciones como el viento, las cuales son consideradas y revisadas durante la fase de diseño del puente.  Sin embargo, a diferencia de los puentes atirantados, los fenómenos reológicos del hormigón toman mayor importancia en el diseño y construcción, obligando a realizar estudios más detallados y rigurosos para evitar problemas con la distribución de esfuerzos a largo plazo en los elementos.

Como se ha comentado anteriormente, la presencia de este tipo de puentes es mayoritariamente en zonas  del continente asiático, con un total de 83 puentes, seguido de Euroa con 15, América con 9, y África y Oceanía con 2 y 1 respectivamente. En el caso concreto de Europa,  la construcción de esta tipología viene limitada por la falta de normativa para el diseño de los cables extradosados y las altas restricciones impuestas, como en Alemania, donde se impide el uso de tendones de preesfuerzo externo por fuera de la viga.

El primer puente construido en el continente europeo fue el Puente de Saint Rémy de Maurienne, terminado en 1996 en Francia, mientras que uno de los últimos construidos ha sido en el condado irlandés de Cavan el pasado mes de mayo de 2013, una solución adoptada para el cruce del río Erne consistente en un puente extradosado de tres vanos de 142 metros de longitud total, con un vano central de 69,5 metros.

Conoce todos los cursos relacionados que te ofrecemos en EADIC. Te proponemos el Curso de puentes: auscultación, mantenimiento y rehabilitación. Entra e infórmate. 

Comentarios

Deja tu comentario

You must be logged in to post a comment. So log in!

EADIC Blog