3.3. ANÀLISIS GENERAL DE L’ESTRUCTURA INTERNA I EXTERNA DELS PONTS

Amb l’arribada de la Revolució Industrial al segle XIX, el món de l’estàtica encara més que mai va sofrir determinants transformacions, doncs amb la creació dels ferrocarrils, la necessitat de ponts que aguantessin pesos considerables va incrementar. A més, la pròpia invenció del ferrocarril va significar en sí el fet de que es pogués treballar el ferro a gran escala. Així doncs, unint aquests dos successos va donar lloc a que es comencessin a construir ponts amb aquest material (fig.7). Tot i que amb el pas del temps no va donar gaire bons resultats per la seva escassa força elàstica per suportar grans càrregues, va ser molt significatiu, doncs va obrir el camí cap al què seria un dels materials més innovadors i definitius: l’acer. Aquest material conjuntament amb el retorn de la fórmula del formigó, van suposar la invenció posterior de milers i milers d’estructures connectores (de les quals moltes d’elles segueixen en peu a dia d’avui).

Fig. 7: Pont de Croalbrookdale, Anglaterra. Font: https://es.wikipedia.org/wik i/Iron_Bridge

A mesura que es va anar construint més i més, els coneixements respecte a la temàtica en qüestió van anar augmentant més i més i amb això, van començar a reproduir-se nous models de ponts com ho van ser els ponts de gelosia i mènsula, els penjants (amb una millor tecnologia es va poder reproduir l’antic model de pont penjant que feia segles que rondava per civilitzacions com la inca o la xina, però en unes dimensions i una eficiència majors, i per fi aquesta mena de construcció va poder rebre el seu nom al complet) i els atirantats. A més, nous materials com l’acer inoxidable van sortir a la llum, facilitant que cada vegada es construïssin estructures més i més agosarades, fins arribar al dia d’avui, on la humanitat ha aconseguit realitzar tota mena de dissenys de ponts que fins i tot superen la ficció per la seva complexitat i bellesa (fig.8).

Fig. 8: Pont de vianants Trumpf, Alemanya. Font: https://www.geogebra.or g/m/yhzgxw2w

3.3. ANÀLISIS GENERAL DE L’ESTRUCTURA INTERNA I EXTERNA

DELS PONTS

A l’hora d’estudiar l’anatomia dels ponts se’n distingeixen dues parts fonamentals: la superestructura i la infraestructura. Investiguem doncs en què consisteixen i quins components principals engloben.

● Superestructura: és la part estructural que es troba a sobre de les columnes o d’altres elements de suport; generalitzant, podem dir que es tracta del conjunt del tauler amb l’estructura portant principal, els quals al seu torn inclouen elements que depenent del tipus de pont al que pertanyen, formaran part o bé del tauler o bé de l’estructura portant principal. - Tauler: és la base amb o sense superfície de rodament que suporta primordialment les càrregues dels vehicles, les persones, etc. Per després transmetre els seus efectes a l’estructura principal conformada per bigues i travessers entre d’altres. En molts casos els taulers compten amb certs accessoris com ara baranes, rails o senderes que suposen a més d’una certa funcionalitat, una càrrega morta.

- Estructura portant principal: es denomina així al sistema estructural en què es recolza el tauler, tot salvant l’espai entre els diferents suports i transmetent les càrregues a la subestructura, sobre la qual es recolza en els seus extrems.

Fig.9: Superestructura general d’un pont. Font: https://es.slideshare.net/EMANECERS/partes-de-un-puente-59442007

Com ja s’ha explicat abans, els elements que engloben tant el tauler com l’estructura portant general no es poden adjudicar com a tal fixament a cap dels dos, així doncs, a termes generals, els elements arquitectònics que engloba la superestructura són els següents:

➔ Llosa d'accés: es tracta d’una superfície de rodament que generalment és de concret armat, tot i que també pot ser de planxes d’acer o entaulat de fusta. ➔ Bigues longitudinals i transversals: generalment són cossos allargats els quals distribueixen al llarg de l’estructura les càrregues a què són sotmesos els ponts. ➔ Cables (en el cas dels ponts penjants i atirantats): mena de cordons normalment metàl·lics, els quals s’usen per transferir la càrrega estructural cap a les fortes bases dels ponts, a la vegada que per mantenir l’estructura en la posició desitjada sense usar columnes i d’altres. ➔ Contraventeigs: elements diagonals pareguts a uns tirants que serveixen per donar-li a l’estructura més resistència al vent i a esforços laterals, a la vegada que per donar-li també rigidesa. ➔ Traves laterals: lligams que serveixen per donar rigidesa a l’estructura general, a la vegada que per unir les armadures. ➔ Armadures: conjunt de peces allargades (generalment metàl·liques) les quals s’entrecreuen per formar l’esquelet del pont. ➔ Voltes: estructura arquitectònica la qual està corbada exercint pressió cap a al seu exterior. ➔ Arcs: estructura amb l’extrem més o menys corbat que està formada per unes subdivisions anomenades dovelles. Serveixen com a distribuïdors de les càrregues de l’estructura general a la que pertanyen.

Fig.10: Components de la subestructura dels ponts. Font: https://www.engineeringclicks.com/main-parts-ofa-bridge/ Fig.11: Components de la subestructura dels ponts armadura. Font: https://www.bibliocad.com/es/biblioteca/armadurade-acero-puente-de-ferrocarril_37203/

● Infraestructura: es tracta del conjunt dels elements del pont que són requerits per recolzar l’estructura aportant-li un cert nivell d’estabilitat i a la vegada, transmetent les seves càrregues al sol. Se’n poden distingir tres elements bàsics que conformen la infraestructura dels ponts:

- Els pilars: són elements allargats de suport intermedi que condueixen els esforços a que són sotmesos els ponts cap als fonaments dels seus esquelets, els quals estan dissenyats per suportar grans vents, una pressió hidràulica elevada, etc. N’hi ha de dos tipus fonamentals: ➔ Pilars-paret: en general són aquells els quals abasten el gruix total de les bigues principals. Aquest tipus és idoni per a ponts que salven paisatges aquàtics, doncs poden arribar a ser molt gruixuts i suportar sobradament per tant, tant la pressió de l’aigua com les col·lisions dels grans vaixells. ➔ Pilars-columna: aquells que generalment compten amb una constitució fina i més lleugera que la dels pilars-paret. Aquest tipus compten amb els avantatges de que per a la seva construcció es requereixen menys quantitats de materials, a més, deixen visió lliure a sota del pont i permeten realitzar amb més facilitat encreuaments oblics. Comunament, s’usen per a ponts amb carretera elevada o en rampa.

- Els estreps: són els suports situats als extrems dels ponts. Suporten verticalment els esforços de la superestructura i horitzontalment l’empenta del terra provinent del terraplè d'accés. Estan proveïts d’una llosa de fundació que transmet les càrregues suportades pels estreps directament al sol. A més, els estreps també posseeixen juntes de dilatació o d’expansió que adeqüen els desplaçaments de la superestructura.

- Els ciments: són una mena de blocs els quals es troben sota la superfície visual. Són el motor base perquè l'estructura global es sostingui en peu, doncs són l’element primordial per on desemboquen els esforços del pont, tot encarregant-se de transmetre’ls cap al terra i produint-se així els assentaments.