Puente en arco para niños
Un puente en arco es un tipo de puente que tiene una forma curva, como un arco. Sus apoyos están en los extremos del espacio que necesita cruzar. La forma de arco ayuda a que el peso del puente y de lo que pasa por él se distribuya hacia los lados, hacia los apoyos.
El tablero, que es la parte por donde se camina o se conduce, puede estar encima del arco o colgado de él. Esto crea diferentes tipos de puentes en arco.
Los puentes en arco funcionan transmitiendo el peso hacia los apoyos mediante una fuerza de empuje. Esta fuerza se convierte en un empuje horizontal y una carga vertical en los extremos. Por eso, son ideales donde el suelo es muy fuerte y puede resistir ese empuje horizontal.
Cuando la distancia a cruzar es muy grande, se pueden construir varios arcos seguidos. Los antiguos romanos ya hacían esto para sus puentes y acueductos.
Los primeros puentes en arco fueron creados por los antiguos griegos usando piedra. Más tarde, los romanos usaron cemento en sus puentes de arco. Algunos de esos puentes antiguos todavía existen hoy. Los romanos usaban arcos de medio círculo, pero se pueden construir puentes más largos y delgados con formas elípticas o de catenaria invertida.
Contenido
Puentes de arco de compresión simple
¿Por qué son buenos con materiales sencillos?
Materiales como la piedra son muy fuertes cuando se les aplica una fuerza de compresión (cuando se aprietan). Sin embargo, son débiles si se les estira. Por eso, muchos puentes en arco están hechos para que siempre estén bajo compresión.
Para construir un arco, primero se usa una estructura temporal de madera llamada cimbra. En los primeros puentes de arco, una piedra especial en el centro del arco, llamada clave, ayuda a distribuir el peso. Cuanto más peso se pone en el puente, más fuerte se vuelve la estructura.
Los puentes de mampostería (hechos con piedras) suelen tener un relleno de grava sobre el arco. Esto añade peso y ayuda a que el arco se mantenga en compresión, evitando que se estire cuando los vehículos pasan. También se usan hormigón sin armar y ladrillo para estos puentes.
¿Cómo se construye un puente en arco?
- Si los arcos se apoyan en el fondo de un río, primero se desvía el agua y se excava hasta encontrar suelo firme. A veces se usan pilotes (postes grandes) para la base. Desde esta base, se construyen los pilares que sostendrán los arcos.
- Luego, se montan las cimbras provisionales, que suelen ser de madera. En un puente con muchos arcos, es importante construir todos los arcos al mismo tiempo y al mismo ritmo. Así, las fuerzas que cada arco ejerce se equilibran con las de los arcos vecinos. Los arcos de los extremos del puente transmiten su fuerza al terreno en los lados del río o cañón.
- La mayoría de los arcos se construyen a la vez sobre la cimbra. Una vez que la estructura básica de cada arco está lista, se estabiliza con un relleno de mampostería entre los arcos. Esto forma las paredes laterales del puente. Después, se rellena el interior con material suelto y grava.
- Finalmente, se construye la superficie por donde se pasará y se colocan las barreras de seguridad.
Acueductos y canales
A veces, es necesario construir un puente muy alto para cruzar un valle, especialmente si es para un canal o para llevar agua. En lugar de hacer arcos gigantes o columnas altísimas, se construyen varias series de arcos, una encima de la otra. Las estructuras de abajo son más anchas para dar estabilidad.
Los ingenieros civiles romanos mejoraron mucho el diseño y la construcción de estas estructuras. Usaban materiales, herramientas y matemáticas sencillas. Hoy en día, estas construcciones se siguen usando en viaductos para canales y carreteras. Además, su forma es muy bonita, sobre todo cuando cruzan un río, ya que los reflejos de los arcos en el agua crean una imagen visual muy agradable.
Uso de materiales modernos
Muchos puentes en arco modernos se hacen con hormigón armado (hormigón con barras de acero dentro). Para construirlos, se crea un molde temporal (llamado encofrado) que soporta el hormigón fresco y las barras de acero. Cuando el hormigón se endurece y es lo suficientemente fuerte, se retira el encofrado.
Muchos puentes modernos de acero u hormigón armado tienen forma de arco, pero parte de su estructura soporta fuerzas de estiramiento. Esto permite que se construyan en suelos menos resistentes, ya que la fuerza horizontal contra los apoyos es menor. Estructuralmente, no son arcos "puros", sino más bien vigas con forma de arco.
Una evolución moderna es el puente de arco con tablero colgante. Esto es posible gracias a materiales ligeros y fuertes que resisten bien el estiramiento, como el acero y el hormigón armado.
Variaciones de puentes en arco
- Puente Luna
- Puente de pista colgante de arco en compresión
- Puente de armazón en arco (que no es un puente en arco tradicional)
Más información
- Anexo:Puentes en arco más largos del mundo
Véase también
En inglés: Arch bridge Facts for Kids
