Puente en ménsula para niños
Datos para niños Puente en ménsula o cantilever |
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| (Cantilever bridge (en) - Pont à poutres en porte-à-faux (fr) ) | ||
 El puente Pierre Pflimlin en construcción, un puente en ménsula equilibrado de hormigón
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| Antecedente | Puente viga y puente en celosía | |
| Relacionado | Ninguno | |
| Descendiente | Puente giratorio | |
| Para paso de | Peatonales, automóviles, camiones, ferrocarriles ligeros y pesados | |
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| Primer uso | Desde la antigüedad | |
| Patentado | Heinrich Gerber (1866) | |
| Ejemplos destacados | Puente de Forth (1890) (  Patrimonio de la Humanidad (2015)) |
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| Récord | Puente de Quebec (548,64 m, 1971, CAN) |
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| Rango de luces | Medio | |
| Material(es) | Hierro, acero estructural, hormigón pretensado | |
| Móvil | No | |
| Dificultad de diseño | Media | |
| Estructuras auxiliares | Muy pocas o ninguna | |
| Esquemas | ||
Un puente en ménsula (también conocido como cantílever) es un tipo especial de puente. Su característica principal es que una o más de sus vigas principales se extienden hacia afuera, como un brazo que sobresale sin apoyo en el extremo. Imagina una tabla que sobresale de una mesa: esa parte que "vuela" es una ménsula.
Los puentes grandes de este tipo suelen construirse usando una técnica llamada "volados sucesivos". Esto significa que se van añadiendo secciones una tras otra, proyectándose desde la sección anterior. Los puentes más pequeños, como los peatonales, pueden usar vigas simples. Sin embargo, los puentes más importantes se construyen con grandes estructuras de acero o vigas de hormigón postensado, o incluso con partes que "cuelgan" de otras.
Contenido
¿Por qué se construyen puentes en ménsula?
Este tipo de construcción es muy útil para superar ciertos desafíos al construir un puente:
- Cruzar obstáculos difíciles: Permite cruzar ríos o valles donde no es posible colocar andamios o soportes temporales desde el suelo. Esto ayuda a reducir los costos y el riesgo, por ejemplo, en caso de inundaciones.
- Mayor resistencia: En puentes largos con varias secciones, especialmente los de ferrocarril que soportan mucho peso, este diseño ayuda a que la estructura sea más estable y se deforme menos.
A principios del siglo XIX, los ingenieros ya sabían que un puente continuo con muchos apoyos distribuía mejor el peso. Pero necesitaban resolver cómo manejar la expansión y contracción por los cambios de temperatura y cómo asegurar que el puente resistiera si uno de sus apoyos se hundía.
Historia de los puentes en ménsula
El primer puente en ménsula moderno fue diseñado por Heinrich Gerber en Alemania. Él lo inventó para construir el puente ferroviario de Hassfurt entre 1866 y 1867. En 1866, patentó este tipo de puente, que se conoció como "ménsula Gerber".
Este diseño usaba pilares con dos puntos de apoyo, y las secciones laterales del puente sobresalían. Una sección central podía apoyarse en los extremos que sobresalían. Aunque no era una estructura continua, al colocar las uniones en puntos específicos, el puente se comportaba de manera similar a uno continuo.
Los puentes en ménsula más largos del mundo son el puente de Quebec (Canadá), con un tramo de 548.64 metros, y el puente de Forth (Escocia), que tiene dos tramos de 521.21 metros cada uno.
A veces, un puente se construye usando la técnica de ménsula solo de forma temporal. Esto se hace para evitar la necesidad de soportes complejos en zonas de difícil acceso. Una vez que la sección principal está unida, esta disposición temporal ya no es necesaria.
- Construcción de puentes en ménsula
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Construcción del puente Eads sobre el río Mississippi
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El viaducto de Garabit: construcción del arco
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Construcción del puente del Cadre Noir de Saumur
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Orígenes de los diseños modernos
Los diseños de puentes que sobresalen existen desde hace mucho tiempo. Ya en el cuaderno de Villard de Honnecourt (alrededor de 1200-1250) se puede ver un dibujo de un puente con esta idea.
- Ejemplos antiguos
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Puente de troncos sobre el río Kunar, en Pakistán.
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Puente tibetano.
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Página del cuaderno de Villard de Honnecourt.
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Interpretación del dibujo por Eugène Viollet-le-Duc.
En el siglo XIX, los ingenieros se dieron cuenta de que un puente apoyado en varios puntos podía distribuir mejor el peso, lo que permitía construir tramos más largos. Varios ingenieros patentaron puentes continuos con puntos de unión en el medio de los tramos. Esto ofrecía ventajas, ya que facilitaba el cálculo de las fuerzas y tensiones en el puente y permitía que la estructura se adaptara si los cimientos se asentaban de forma diferente.
Heinrich Gerber fue uno de los ingenieros que patentó una viga con unión en 1866 y es reconocido como el primero en construir un puente así. El puente de Hassfurt sobre el río Main en Alemania, terminado en 1867, es considerado el primer puente en ménsula moderno.
Otros puentes importantes que usaron este diseño en sus inicios fueron el puente alto de Kentucky (1877), el puente cantilever del Niagara (1883) y el puente Poughkeepsie (1889). El puente del río Kentucky, por ejemplo, cruzaba una garganta de 84 metros de profundidad y demostró que no se necesitaban andamios temporales para construir la parte principal de un puente en ménsula.
- Ejemplos tempranos
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Puente alto de Kentucky (1877).
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Puente sobre el Niágara (1883).
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Puente Poughkeepsie (1889).
El puente en ménsula más famoso de los primeros tiempos es el puente de Forth. Este puente tuvo el récord del tramo más largo del mundo durante diecisiete años, hasta que fue superado por el puente de Quebec. El ingeniero Benjamin Baker usó un modelo con personas para explicar cómo funcionaba este tipo de puente. En la foto, la persona sentada en el centro representa la sección que "cuelga". Los postes de madera muestran cómo se resiste la compresión, y los brazos extendidos, la tensión. Los contrapesos en los extremos demuestran cómo los apoyos exteriores actúan como anclajes.
Puentes en ménsula más largos del mundo
Aquí tienes una lista de los puentes en ménsula más largos del mundo, ordenados por la longitud de su tramo principal:
- Puente de Quebec (1971) en Quebec, Canadá (548.64 m).
- Puente de Forth (1890) en Firth of Forth, Escocia (2 tramos de 521.21 m cada uno).
- Puente Minato Ohashi (1974) en Osaka, Japón (509.93 m).
- Puente Commodore Barry (1974) en Chester, Pensilvania, EE. UU. (501.09 m).
- Crescent City Connection (puentes gemelos) en Nueva Orleans, Luisiana, EE. UU. (480.06 m).
- Puente Howrah (1943) en Calcuta, India (457.20 m).
- Veterans Memorial Bridge en Gramercy, Luisiana, EE. UU. (445.01 m).
- Puente Tokyo Gate (2012) en Tokio, Japón (440 m).
- Puente J. C. Van Horne Bridge (1961) entre Campbellton, Nuevo Brunswick y Pointe-à-la-Croix, Quebec, Canadá (380 m).
- Puente de la bahía de San Francisco-Oakland en San Francisco, California, EE. UU. (426.72 m).
- Puente Horace Wilkinson en Baton Rouge, Luisiana, EE. UU. (376.43 m).
- Puente Tappan Zee (1955) en Nueva York, EE. UU. (369.42 m).
- Puente Lewis and Clark (1930) entre Longview, Washington y Rainier, Oregón, EE. UU. (366 m).
Galería de imágenes
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El puente Comodoro Barry, un típico puente en ménsula.
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El puente de la bahía de Newark tiene ménsulas en forma de arco.
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El puente de Vejlefjord es un viaducto de hormigón.
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El puente de Quebec tiene en el vano central una viga en el medio apoyada en dos ménsulas en voladizo que se extienden por encima y por debajo de la carretera.
Véase también
- Puente por volados sucesivos
