Un puente colgante es un tipo de puente en el que la plataforma (la parte que soporta la carga) cuelga por debajo de los cables de suspensión mediante tirantes verticales. Los primeros ejemplos modernos de este tipo de puente se construyeron a principios de 1800.Chakzampa Thangtong Gyalpo – Architect, Philosopher and Iron Chain Bridge Builder por Manfred Gerner. Thimphu: Center for Bhutan Studies 2007. Lhasa and Its Mysteries by Lawrence Austine Waddell, 1905, p.313 Los puentes colgantes simples, que carecen de tirantes verticales, tienen una larga historia en muchas partes montañosas del mundo. Desde la Antigüedad este tipo de puentes han sido utilizados para salvar obstáculos y con el paso del tiempo y la introducción y mejora de los materiales de construcción, en la actualidad son capaces de soportar el tráfico rodado o de líneas de ferrocarril.
Este tipo de puente tiene cables suspendidos entre las pilonas o torres, más cables de suspensión vertical anclados en ellos que soportan el peso del tablero inferior, sobre el que cruza el tráfico. Esta disposición permite que la plataforma esté nivelada o arqueada hacia arriba para tener más gálibo adicional. Al igual que otros tipos de puentes colgantes, este tipo de estructuras se construyen sin necesidad de cimbras.
Los cables de suspensión deben estar anclados en cada extremo del puente, ya que cualquier carga aplicada en el puente se transforma en tensión en esos cables principales. Los cables principales continúan más allá de las pilonas hasta los soportes al nivel del tablero, y continúan hasta las conexiones con anclajes en el terreno. La plataforma está soportada por cables o varillas de suspensión verticales, llamadas perchas (o también péndolas). En algunas circunstancias, las torres pueden asentarse sobre un acantilado o borde del cañón y la vía puede pasar directamente al vano principal; en otros casos, el puente tendrá que tener tramos más pequeños, que irán entre las pilonas y la vía dispuesta sobre el terreno, que puede estar soportada también por cables de suspensión (con muy poco arco) o que pueden usar cualquier otro tipo de puente para hacer la conexión.
Historia
Precursores Los primeros puentes colgantes fueron puentes de cuerdas colgadas a través de un abismo, con un tablero posiblemente en el mismo nivel o colgado por debajo de las cuerdas, de modo que la cuerda adoptaba la forma catenaria.
El santo tibetano y constructor de puentes Thangtong Gyalpo originó el uso de cadenas de hierro en su versión de puentes colgantes simples. En 1433, Gyalpo construyó ocho puentes en el este de Bután. El último puente superviviente de cadenas de Gyalpo fue el puente Thangtong Gyalpo en Duksum, en ruta hacia Trashi Yangtse, que finalmente fue arrasado en 2004. Los puentes de cadena de hierro de Gyalpo no incluían un puente de suspendido con tablero que es el estándar en todos los puentes colgantes modernos de la actualidad. En cambio, tanto la barandilla como la plataforma para caminar de los puentes de Gyalpo usaban cables. Los puntos de tensión que llevaba la guías estaban reforzados por las cadenas de hierro. Antes del uso de las cadenas de hierro, se cree que Gyalpo habría usado cuerdas de sauces retorcidas o de pieles de yak. Es posible que también haya usado paños apretados.
En las civilizaciones asiáticas, americanas o africanas, el puente colgante fue un temprano medio tradicional de franqueamiento de obstáculos, principalmente en las regiones montañosas donde se presentaba la dificultad de atravesar profundas gargantas. Así, se estima que en el , a la llegada de los españoles, había más de 200 puentes colgantes incas, piezas angulares de la vasta red de caminos del imperio americano. in The New York Times, Science & Technology, "With Bridges of Fiber Cable, the Inca Leapt Canyons", sábado, 19 mayo de 2007. Alcanzaban habitualmente los 50 metros de longitud, probablemente más, bastante más que el arco de fábrica europeo de la época. Solo la aparición de la estructura metálica permitirá superar esa distancia sin pilares intermedios. Si los incas fueron la única civilización americana que desarrolló este tipo de puentes colgantes, ya existían en otras culturas de las regiones montañosas del mundo, en el Himalaya y en la antigua China. En China se construían puentes colgantes con cadenas de acero en el Pero lo habitual es que esos antiguos puentes estuvieran compuestos en su mayoría de lianas y con un tablero de madera, lo que permitía el paso de cargas modestas con una estructura de puente ligero.
Desde 1595, hay una representación de un puente colgante sobre cadenas que aparece en la 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
Puentes de cadenas
Pero la historia dice que donde nació el moderno puente colgante fue en América. Un juez e inventor, James Finley, tuvo la idea de un puente suspendido con cadenas de hierro forjado. El puente del arroyo Jacob se completó en 1802, en el condado de Westmoreland, al oeste de Pensilvania. El puente de Finley fue el primero en incorporar todos los componentes necesarios de un moderno puente colgante, incluida una plataforma suspendida que colgaba de tirantes. Finley, dado el éxito de esa fórmula que permitía erigir un puente con pocos costes y fácil de construir, presentó una patente de su diseño en 1808, y lo publicó en el diario de Filadelfia, The Port Folio, en 1810.Port Folio Volume III, A Description of the patent chain bridge, juin 1802 Una primera generación de puentes vio la luz a partir de 1810. La luz que franqueaba era de entre 15 y 50 metros como máximo. Pero el uso de esos puentes manifestó pronto el problema de la oscilación: el puente entraba fácilmente en resonancia, y la presión que se ejercía sobre las cadenas las hacía ceder. En realidad, la experiencia de Estados Unidos en la ingeniería y en la calidad del hierro forjado era poco fiable. El desarrollo de los puentes quedó limitado en tamaño y en carga y muchos accidentes interrumpieron el éxito naciente del puente colgante, ya que la rotura de un solo eslabón suponía la rotura del tensor.
La técnica enseguida cruzó el Atlántico para encontrar nuevos seguidores entre los británicos, que tenían un importante desarrollo de la metalurgia. Las cadenas se mejoraron considerablemente y los puentes colgantes se volvieron muy ambiciosos. Los primeros puentes británicos fueron construidos alrededor de 1815 y sus dimensiones no cesaron de crecer: el puente Dryburgh Abbey (1817), de 137 m, y el puente Union (1820). En 1826, el famoso ingeniero Thomas Telford construyó el puente colgante de Menai, de 125 m de luz, que permitía el paso bajo él de barcos de vela y fue «el primer puente colgante moderno importante»."the first important modern suspension bridge" Encyclopædia Britannica. Era en ese momento el puente más grande en el mundo, ya que la mayoría de los puentes de la época tenían entre 70 y 100 m de vano. Otros destacados puentes fueron el de Conwy (1826), en el norte del País de Gales, y el primer puente de Hammersmith (1827), en la zona oeste de Londres. El puente colgante de Clifton (diseñado en 1831, terminado en 1864 con un tramo central de 214 m) es uno de los más largos del tipo de cadena de arco parabólica. El actual puente colgante de Marlow fue diseñado por William Tierney Clark y fue construido entre 1829 y 1832, sustituyendo a un puente de madera aguas abajo que se derrumbó en 1828. Es el único puente colgante a través del Támesis en zonas no mareales. El puente colgante era la única manera de salvar tales luces, y se convirtió en un monumento a la gloria del progreso en plena revolución industrial europea.
Fue precisamente el desarrollo europeo de ésta lo que exportó el puente colgante a la parte continental. En Francia, la tecnología se conoció gracias a la apología expresada en los periódicos británicos. Se llevó a cabo en 1821, sin éxito, una misión de estudio de Ponts et Chaussées. Los franceses tenía uno de los ríos más difíciles de cruzar en el momento: el Ródano, con solo tres puentes fijos entre Lyon y el estuario en la época, incluyendo el dañado puente de Aviñón. De hecho, el río era, y es, ancho, muy caudaloso y sin disminución notable ya que se alimentaba del deshielo. Sin temporada seca, era imposible construir las pilonas de acuerdo con los métodos probados. La compañía Seguin Frères (Annonay, Ardèche), dirigida par Marc Seguin, propuso en 1822 un proyecto innovador: el puente colgante de Tournon. La empresa entendió rápidamente que en Francia no era posible un puente colgante convencional debido a la mala calidad de las cadenas. Intentó entonces reemplazarlas con manojos de cables de hierro. Ese fue el nacimiento del cable. Después de varias pruebas y de una negativa de Ponts et Chaussées, el proyecto fue finalmente aceptado. A la innovación de los cables se añadió el uso del hormigón hidráulico para los cimientos, del hormigón armado (25 años antes de la primera patente) para las superestructuras y de elementos de refuerzo rigidizantes del tablero de madera. El puente colgante tomó su forma moderna.
El primer puente de cadenas en el continente europeo fue el puente de las Cadenas en Núremberg, Alemania. El puente de cadenas Széchenyi, que atraviesa el río Danubio en Budapest, también fue diseñado por William Clark y es una versión a mayor escala del puente Marlow."Marlow Suspension Bridge". Consultado el 11 de diciembre de 2008. Cove-Smith, Chris (2006). The River Thames Book. Imray Laurie Norie y Wilson. .[page needed]
En 1823 se construyó en Ginebra la pasarela de Saint-Antoine y desde 1832, en Friburgo el grand pont suspendu cuyos cables de alambre trefilado de 87 kilos, y utilizados a 27 kilos de tensión de rotura (hilos paralelos), permitió que se alcanzara una luz de 273 m. Se construyeron así muchos puentes ligeros: Bercy y Constantine, en París (101 m), Gray, Châteaulin, La Roche-Bernard... pero esos puentes se movían mucho y por ello debían limitarse las cargas de tráfico. Sufrieron un eclipse en Francia hasta la aparición de la viga rígida, que permitía realizar obras comparables a los puentes en carpintería. Encyclopédie pratique du bâtiment et des travaux publics. Quillet. 1948.
En 1832, Henri Navier ya estableció las primeras reglas para el cálculo de los puentes colgantes. A pesar del éxito que suponían empezaron a aparecer problemas. En 1831 un regimiento de soldados que desfilaban sobre el puente de Broughton en Reino Unido hizo entrar al puente en vibración, debido al paso acompasado del desfile, lo que provocó su rotura. Por desgracia en 1851 se volvió a repetir un desastre similar en Francia, en el puente de Angers, donde fallecieron 200 soldados. Los ingenieros franceses no volvieron a construir un puente colgante hasta 1871, y aún hoy en Europa existe tendencia a evitar construirlos. En América no fue así, los puentes colgantes tuvieron mucho éxito. En 1842 se completó el puente de cables de Fairmount en Filadelfia con una luz de . A finales del Estados Unidos había perfeccionado la construcción del puente colgante hasta alcanzar las enormes dimensiones actuales. En 1866, el puente de Roebling sobre el río Ohio tenía de luz, en 1869 este es superado por el puente del Niagara con , y en 1883 se termina el puente de Brooklyn con .
De esta forma también se construyó el puente de Clifton (1864). Una variación interesante es el Ferry Bridge en Burton-on-Trent, Staffordshire (1889), de Thornewill and Warham, en el que las cadenas no estaban unidas a los contrafuertes, como era habitual, sino que estaban unidas a las vigas principales, que quedaban así comprimidas. Ahí las cadenas eran de placas planas de hierro forjado, de ocho pulgadas (203 mm) de ancho por una pulgada y media (38 mm) de espesor, remachadas juntas.Véase en: .
Cables de alambre