3.6. DIFERENTS TIPUS DE PONTS I LA SEVA CLASSIFICACIÓ

3.6. DIFERENTS TIPUS DE PONTS I LA SEVA CLASSIFICACIÓ

Com s’ha vist a l’evolució històrica d’aquestes estructures, a mesura que s’han anat desenvolupant i millorant al llarg del temps, hi han anat apareixent diferents tipus. Així doncs, ens trobem amb què degut a la gran varietat de pont, també han aparegut simultàniament diferents criteris per classificar-los. Vegem-los.

- Segons la seva estructura superficial: aquest criteri es basa en la forma general de la seva carcassa, la qual determina de manera directa com s’establiran les forces internes del pont i, per tant, com es distribuiran les càrregues, el màxim esforç que podrà suportar, etc. Sota aquest criteri hi podem trobar sis tipus de ponts:

● De biga: generalment es solen utilitzar per salvar distàncies entre curtes i intermèdies. Estan formats fonamentalment per elements rectes horitzontals (anomenats bigues) recolzats en dos o més punts (generalment en els seus extrems) sobre suports o pilars, els quals suporten els esforços a què es sotmet l’estructura general. Mentre que els pilars es sotmeten a un esforç constant de compressió degut a que l’aplicació del pes els recau de manera vertical, les bigues són sotmeses a un esforç de compressió a la part superior on s’aplica el pes, i de tracció a la part inferior que entra en contacte amb els pilars, doncs per una banda recau el pes a sobre seu i per l’altra banda, els pilars de sota tendeixen a fer pressió perquè no s’enfonsi el pont; i amb això es dóna en conjunt un esforç predominant de flexió (fig.16).

Fig. 15: Exemple de pont de biga, pont de Santiago a Pontevedra. Font: https://www.minube.com/rincon/puente-desantiago-a77718 Fig. 16: Esquema de forces internes del pont de biga. Font: https://www.britannica.com/summary/bridgeengineering

● D’arc: prenen com a element estructural bàsic l’arc (peça corbada en sentit ascendent que abasta una llum), que és per on hi transcorren la gran part de les càrregues de l’esquelet. A més dels arcs, també compten amb un tauler el qual en certes situacions pot estar o bé suportat pels mateixos arcs mitjançant una sèrie de suports auxiliars donant lloc al subtipus de pont nombrat pont de tauler superior o bé donant suport als arcs que en depenen d’ell mitjançant una sèrie de tirants, en aquest cas s’estaria parlant de ponts de tauler inferior. Les forces internes (fig.18) s’estructuren de manera que els ponts que pertanyen a aquest tipus, pateixen esforços de compressió en tota l’estructura, menys els ponts en que el tauler és inferior, que llavors els tirants que subjecten els arcs pateixen tracció. Els ponts d’arc són ideals en llocs on es requereix una bona resistència a empentes

horitzontals, tot i que també permeten salvar tot tipus de distàncies mitjançant la prolongació dels arcs.

● Penjants: són els més indicats per al pas de vaixells molt alts, doncs poden tenir la plataforma a gran altura. Aquest tipus es caracteritza perquè està format per un tauler que es troba penjant (mitjançant l’ajut d’un cert nombre de tirants) de dos grans cables que formen catenàries (corbes que adopten certs objectes com cables, que no tenen cap mena de rigidesa flexional, i les quals es troben penjant entre dos punts que no estan en la mateixa vertical) i que al seu torn estan agafats als extrems del pont, tot subjectant-se a pilars de formigó o altres materials.

Exceptuant la part superior del tauler i els pilars de formigó o altres materials, els quals suporten esforços de compressió, la resta de parts dels ponts penjants sofreixen esforços de tracció (fig.20).

Fig.17: Exemple de pont d’arc, pont Lupu a Xangai. Font: http://www.revistavector.com.mx/2018/05 /01/puente-lupu/ Fig.18: Esquema de forces internes del pont d’arc. Font: https://wiki.ead.pucv.cl/Equilibrio_y_resistencia_2012

Fig.19: Exemple de pont penjant, pont Golden Gate de San Francisco. Font: https://www.viveusa.mx/sites/default/files/f eld/image/golden-gate-puente-canta.jpg Fig.20: Esquema de forces internes del pont penjant. Font: https://www.britannica.com/summary/bridgeengineering

● En mènsula: també anomenats cantilever, aquests tipus de ponts es basen en el fet de que una o més bigues seves principals treballen com a mènsula, estructura horitzontal que es projecta en l’espai sobresortint del parament del pla vertical i que serveix per sostenir càrregues. Per a ponts d’aquest tipus però de grandària petita, aquests poden estar constituïts per bigues simples amb les respectives mènsules, mentre que per a ponts del mateix tipus però més grans, les mènsules s’acompanyen amb grans estructures reticulades d’acer o d’altres materials que acaben complementant la funció de les bigues. Respecte a les seves forces internes, la seva part estructural superior treballa la tracció, mentre que la inferior la compressió (fig.22).

Fig. 21: Exemple de pont en mènsula, pont de Queensbooro a Nova York. Font: https://travel.sygic.com/es/poi/puente-dequeensboro-poi:44623 Fig.22: Esquema de forces internes del pont en mènsula. Font: https://www.britannica.com/summary/bridgeengineering

● Atirantats: es tracta d’aquells ponts els quals el seu tauler es troba en suspensió d’un o diversos pilars centrals mitjançant una sèrie de tirants. La seva estructura bàsica es compon del tauler, els pilars i els tirants. En aquesta mena d’estructures, les forces internes s’organitzen de manera que la major part de l’estructura treballa a tracció, menys la part superior del tauler on s’aplica la càrrega i els pilars centrals, on també es treballa la compressió (fig.24).

Fig. 23: Exemple de pont atirantat, pont de Quevedo a Equador. Font: https://mapio.net/pic/p-56968121/ Fig.24: Esquema de forces internes del pont atirantat. Font: https://www.britannica.com/summary/bridgeengineering

● Armadura: en són el conjunt de barres rectes unides les unes amb les altres pels seus propis extrems que conformen un esquelet rígid de forma triangular. Tots els elements que conformen aquest tipus de ponts es troben realitzant esforços de compressió o tracció (fig.26), minimitzant al màxim qualsevol repunt de flexió, i és aquesta característica el que permet realitzar amb una despesa mínima de materials, estructures que poden fins i tot arribar a mesurar 100 metres, longitud que resultaria econòmicament dificultosa per a estructures que treballessin a base de flexió.

- Segons el moviment: aquest criteri es basa en la presència o absència de moviment en l'estructura general dels ponts. Sota aquesta classificació hi podem trobar dos tipus de pont:

Fig. 25: Exemple de pont en armadura, pont Noordland a Bèlgica. Font: https://es.123rf.com/photo_10545199_arm adura-de-puente-de-carretera-sobre-elr%C3%ADo-dvina-del-norte-enarkhangelsk.html Fig. 26: Esquema de forces internes del pont d’armadura. Font: https://conceptualphysicsbridges.weebly.com/ tension--compression-forces.html

Fig.27: Pont llevadís. Font: https://3dwarehouse.sketchup.com/mod el/1268fd4c-638b-4b08-a72a4679bd1cbfdd/Puente-Levadizo?hl=es

● Mòbils: són estructures que compten amb una sèrie de motors mecànics els quals mitjançant l’ús d’un cert tipus d’energia provoquen el moviment d’alguna de les parts de la pròpia estructura. Aquest tipus de ponts generen un conjunt d’avantatges econòmics derivats de l’estalvi en l’ús dels materials gràcies a la seva construcció en un pla més baix del que es requeriria per al trànsit marí en cas que no fossi un pont mòbil. Segons les parts mòbils o els mecanismes d'obertura dels ponts es poden distingir entre:

- Ponts llevadissos (fig.27): consisteixen en una estructura rígida la qual s’eleva i es baixa mitjançant l’ús de cadenes o fins i tot cordes acoblades a un sistema de rodets rotatius.

- Ponts basculants (fig.28): són un conjunt de seccions les quals s’obren en direcció perpendicular al tauler amb l’ajut de contrapesos ubicats a sota de la plataforma, el quals fan que sigui possible que girin les seccions a l’encreuament amb la resta de l’estructura fixa.

Fig.28: Pont basculant. Font: https://www.istockphoto.com/es/ilust raciones/puente-levadizo

Fig.29: Pont plegable. Font: https://blog.structuralia.com/puentes -moviles-tipos-y-ejemplos-parte-i

Fig.30: Pont giratori. Font: https://es.wikipedia.org/wiki/Puente_ giratorio

Fig.31: Pont rodador. Font: https://www.unopropiedades.com.ar/blog/Puente_R odante--234

Fig.32: Pont retràctil. Font: https://blog.structuralia.com/puentes -moviles-tipos-y-ejemplos-parte-i

- Ponts plegables (fig.29): consisteixen en un conjunt de seccions que es troben interconnectades mitjançant mecanismes de rotació els quals propicien que aquestes es puguin arreplegar cap a un costat.

- Ponts giratoris (fig.30): conjunt de seccions les quals roten sobre un eix central en direcció perpendicular a la seva posició usual.

- Ponts rodadors (fig.31): es regeixen per un moviment semblant al que realitzen els armadillos, és a dir, es pleguen embolicantse en ells mateixos.

- Ponts retràctils (fig.32): aquesta mena d’estructures es regeixen per un moviment de lliscament horitzontal del tauler sobre la seva zona contigua, ja sigui cap a la dreta o cap a l’esquerra.

- Ponts de taula (fig.33): es caracteritzen perquè mitjançant uns pilars hidràulics es mou el tauler en sentit ascendent i després es baixa, tot realitzant sempre moviments verticals i mantenint-se el tauler en posició horitzontal.

- Ponts submergibles (fig.34): funcionen de manera que el tauler en la seva totalitat descendeix sota el mar en un moviment vertical, i després es torna a elevar fins quedar-se en la seva posició usual.

- Ponts balancejadors (fig.35): s’apareixen bastant al funcionament dels ponts llevadissos d’un sol braç ja que realitzen el mateix tipus de moviment vertical, però aquests es caracteritzen perquè compten amb una secció circular la qual es recolza en un tram format per una barra amb engranatges a una de les plataformes.

Fig.33: Pont de taula. Font: https://es.wikipedia.org/wiki/Pue nte_de_mesa

Fig.34: Pont submergible. Font: http://trianguloequidlatere.blogs pot.com/2009/11/cincoasombrosos-puentesmoviles.html

Fig.35: Pont balancejador. Font: https://blog.structuralia.com/pue ntes-moviles-tipos-y-ejemplosparte-ii

Fig.36: Pont transbordador. Font: https://www.clarin.com/ciudades/p uente-transbordador-boca-hizosolo-viaje-sabe-volverafuncionar_0_BJlnz58-Q.html

- Ponts transbordadors (fig.36): es basen en el moviment de costat a costat d’un riu d’un vagó penjant.

- Ponts d’inclinació (fig.37): consten d’un tauler corbat que es mou a dreta i a esquerra mitjançant eixos de rotació, de manera que la plataforma s’acaba situant obliqua a l’horitzó.

Fig.37: Pont d’inclinació. Font: https://blog.structuralia.com/pue ntes-moviles-tipos-y-ejemplosparte-ii

● Immòbils: es tracta de tots aquells ponts els quals sempre es mantenen en un posició concreta estàtica i ja porten incloses les llums per les quals hauran de passar els medis de transport marítims, l’aigua, etc. És a dir, es tracta dels ponts que tenen absència de moviment. (fig.38)

Fig.38: Pont immòbil. Font: https://www.planospara.com/272 55/puente-en-arco-metalico-3den-puentes-obras-viales-diques

Fig.39: Aqüeducte. Font: https://www.tarragonaturisme.cat/ es/monumento/acueducto-de-lesferreres-o-pont-del-diablemht

Fig.40: Viaducte. Font: https://www.farodevigo.es/espana /2008/01/31/fomento-inauguraviaducto-alto-espana18065737.html

- Segons la funció: aquest criteri es regeix per l’ús que se’n fa de les pròpies estructures o els objectius que han de complir amb la seva funcionalitat. Així doncs, en base a aquesta classificació, hi podem distingir entre aqüeductes, viaductes, passarel·les i ponts decoratius i/o cerimonials:

● Aqüeductes (fig.39): estan destinats per a la conducció de l’aigua, tot i que en alguns casos poden també servir per a la conducció de canonades de gas.

● Viaductes (fig.40): la seva funció principal és sustentar el pas de carreteres, camins i vies fèrries entre d’altres. És a dir, serveixen com a mitjà perquè es pugui dur a terme el transport sobre vehicles.

● Passarel·les (fig.41): serveixen bàsicament per a la circulació exclusiva de les persones i en alguns casos, de vehicles lleugers com bicicletes.

● Ponts decoratius i/o cerimonials (fig.42): són les estructures que consten d’una funció merament estètica, i que tot i que tenen esquelet de pont, no estan destinades a suportar grans càrregues.

Generalment, actualment es solen trobar en jardins en influències orientals, tot i que al passat aquests es trobaven en palaus i llocs pertanyents a gent privilegiada.

- Segons els materials: que s'empren en la seva construcció i els quals són crucials per determinar les futures propietats del pont en construcció, doncs li aportaran una sèrie de capacitats com ara la rigidesa entre d’altres, que el faran més o menys apte per a les funcions a què es vulgui destinar. Hi podem distingir entre 4 tipus:

● Ponts de pedra (fig.43): són molt resistents als fenòmens meteorològics, essent aquesta la raó per la qual no requereixen d’una constant atenció respecte al seu manteniment. A més, són compactes i molt duradors, encara que econòmicament provoquen costos elevats.

Fig.41: Passarel·la. Font: https://www.archiexpo.es/fabricante -arquitectura-design/pasarelapeatones-53863.html

Fig.42: Pont decoratiu. Font: https://www.pinterest.es/pin/144 537469260861579/

Fig.43: Pont de pedra. Font: https://www.eleditor.net/tag/bruje ria/

Fig.44: Pont de fusta. Font: https://incofusta.com/puentesde-madera/

● Ponts de fusta (fig.44): són ràpids de construir i de baix cost econòmic, però per contra, resisteixen pèssimament les adversitats del medi ambient (pluja, vent...) i duren relativament poc, cosa que comporta un manteniment estructural constant i d’alt cost econòmic.