Puente Estuario del Forth
Enviado por Berart • 22 de Febrero de 2016 • Tarea • 2.643 Palabras (11 Páginas) • 284 Visitas
PUENTE ESTUARIO DEL FORTH
RESEÑA HISTORICA
El puente de Foth es un puente metálico ferroviario ubicado a 14 km del centro de Edimburgo, este puente conecta a Edimburgo con Fife al atravesar el fiordo de Forth, de ahí su nombre, y sirve como arteria de comunicación entre el noreste y el sureste del país. El puente y su infraestructura asociada es propiedad de Network Rail. El puente fue inaugurado el 4 de marzo de 1890.
El fiordo de Forth ocupa un lugar estratégico como conexión entre el noreste y el sureste de Escocia. Cruzarlo, sin embargo, era peligroso: las tormentas eran frecuentes y los transbordadores poco fiables. El parlamento planteo el diseño y construcción del puente que inicialmente fue adjudicado a sir Thomas Bouch en 1873, pero el derrumbe de una de sus obras hicieron que las obras se detuvieran. El proyecto lo tomaron sir John Fowler y Sir Benjamin Baker quienes diseñaron la estructura, Baker recibió gran prestigio junto con su colega Allan Stewart por diseñar y supervisar las obras de construcción.
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Figura 1-1. Puente de Forth
Fuente: Analizando la construcción
El puente de Forth fue construido entre 1883 y 1890 siendo el primer puente en acero de Gran Bretaña además de un reto debido al proceso constructivo que involucraba las grandes luces.
El diseño y construcción del puente del Forth tuvo una gran relación con el colapso del Tay Bridge debido a que el colapso de este puente fue crucial para evaluar métodos de diseño y construcción que fueron claves para la formulación del nuevo puente que saltearía sobre el fiordo.
SISTEMA CONSTRUCTIVO
El puente de Forth fue diseñado en acero con un sistema constructivo en puente grúa o cantilever, la utilización de ménsulas no era nueva en el diseño de puentes sin embargo, el ingeniero Barker lo trabajo a una escala superior.
Los puentes tipo Cantilever son puentes donde sus apoyos son ensanchados hacia su parte superior en sentido longitudinal del puente asemejando a dos grúas asemejando grandes ménsulas de ahí su nombre. Sobre los apoyos descansan los tramos centrales que no necesitan estar anclados directamente a los apoyos sino que son soportados por las ménsulas.
Este sistema fue concebido para el diseño del puente gracias a que ofrece, entre otras ventajas, salvar luces considerables. Para este sistema el peso propio del puente se convierte en un factor predominante
Los ingenieros diseñadores acertaron en la definición del sistema al proponer al puente con este sistema para el paso por el Fiordo de Forth ya que era necesario emplear tramos de una longitud mayor al tramo más largo conocido hasta el momento.
Otra razón para escoger este sistema constructivo pese a su alto costo fue la incertidumbre que todavía existía en el diseño de los puentes colgantes para la época que después de unos años tomaría popularidad.
CARGAS DEL PUENTE
El puente está diseñado para trenes con un peso total de 1.422 toneladas con lo cual se tenía que evitar que dos trenes coincidieran a la hora de cruzar el puente. Además se tuvo en cuenta dentro del diseño una serie de tensiones que se generan durante el montaje y precauciones que reducen el costo de mantenimiento.
También se tuvieron en cuenta una serie de cargas por efectos del viento y acciones por temperatura, estos parámetros comenzaron a exigirse tras analizar las conclusiones del estudio del colapso del Tay Bridge.
Los ingenieros diseñadores aparte de tener en cuenta estas cargas (además del peso propio del puente) tuvieron en cuenta las posibles deflexiones producto del uso diario del puente con lo cual tuvieron en cuenta las deflexiones por las cargas de servicio y por el montaje de la estructura.
CARACTERISTICAS DEL PUENTE
CARACTERÍSTICAS GEOMETRICAS
El puente ferroviario de Forth tiene una longitud de 2.5 Km, tiene dos vías ferroviarias que se elevan 46m sobre el máximo nivel del agua. Tiene una longitud entre las torres de 582.2m, una longitud de los voladizos de 207,3m y una longitud de los tramos simplemente apoyados de 106,7m. Las tres torres tienen una altura de 100.6m que descansan sobre pilares de 21 m de diámetro. El puente tiene un peso total de 55000 toneladas
CARACTERISTICAS generales
El puente aprovecho las condiciones naturales del fiordo donde se tuvo en cuenta la isla de Inchgarvie, o los promontorios a ambos lados de la bahía donde se montó la torre central o los carriles de aproximación respectivamente.
Los dos tramos en tierra ubicados en los extremos del puente se construyeron con pilares de albañilería de piedra, sobre los que se apoyan largas vigas trianguladas para formar dos viaductos de aproximación de arcos múltiples.
APOYOS
Los apoyos sobre los que descansa las torres se componen de dos partes bien definidas, la primera parte en mampostería constituida por cuatro pilares cilíndrico-cónicos cuyos centro forman un rectángulo con medidas de 36,6x47,3m para los apoyos externos y de 36,6x82,3m para el apoyo central. Cada pilar tiene un diámetro de 21 metros en la base y en el vórtice de 15m. Las pilas terminan a una altura de 5,40 m sobre el nivel máximo del mar.
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Figura 3-1 Construcción de los pilares
Fuente: Puente Forth
La segunda parte del apoyo viene en estructura metálica ubicada sobre la parte de mampostería en forma de piramidal con una base rectangular que forma el centro de los pilares cuyas medidas fueron detalladas en el ítem anterior. Las torres de mas de 100 metros de altura tienen dos troncos de pirámides que conforman las vigas triangulares que dan forma a la ménsula. Para la viga se estableció que los elementos estructurales que trabajen a compresión se diseñaron con forma tubular y las que resisten tracción son elementos en celosía de sección rectangular.
La base de las partes metálicas de las pilas está formada por un cuadro rígido, compuesto en el sentido longitudinal del puente, de tubos, y en el sentido transversal, de vigas de sección rectangular. Los tubos tienen 79,30 m de longitud en la pila central, y 44,22 m en las otras dos. Las vigas transversales tienen 36,60 m de longitud.
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Figura 3-2 Montaje del apoyo central
Fuente Puente Forth
Entonces se tiene que las torres centrales son unas gigantescas vigas hexagonales reticuladas en doble voladizo, que cuentan con una longitud de más de 500 mts cada una, que se apoyan a su vez sobre pontones de cantería de granito y que reposan sobre el fondo del estuario. En su parte central las tres estructuras principales se unirían con otras dos vigas más pequeñas que se apoyan en las anteriores.
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