R 79 julio 2015 "Puentes" by REVISTA VECTOR DE LA INGENIERIA CIVIL

El “parpadeo” de acero que une Gateshead y Newcastle

Historia de los puentes atirantados/17

Vector

Nº 79 Julio 2015 Costo

$ 50.00

El puente de cristal más largo y alto del mundo/12

Millennium Bridge La “espada de luz” que corta el Támesis/25

Puentismo La extrema descarga de adrenalina del salto bungee/35

Vector Julio 2015

Índice

En portada

AMIVTAC

•Ingeniería Civil del Siglo XXI Gateshead Millennium Bridge El “parpadeo” de acero que une Gateshead y Newcastle./4

Instituto Mexicano de la Construcción en Acero

• Empresas y Empresarios

—COMEX—Amercoat® Productos industriales de alta tecnología y desempeño nuevamente en Comex/10

• Tecnologías

—El puente de cristal más largo y alto del mundo/12

—Rong Cao. El espectacular puente del dragón de Vietnam/14

• Suplemento especial Infraestructura

—Historia de los puentes atirantados/17

• Maravillas de la Ingeniería

—Millennium Bridge. La “espada de luz” que corta el Támesis./25

• Ingeniería Civil Mexicana

—Puentes Más de medio siglo de acción, circunstancias cambiantes, ideas rectoras permanentes./30

• Actualidades

—Puentismo. La extrema descarga de adrenalina del salto bungee/35

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Editorial

Carlos Arnulfo López López Leopoldo Espinosa Benavides José Rafael Giorgana Pedrero Roberto Avelar López Manuel Linss Luján Jorge Damián Valencia Ramírez Enrique Dau Flores CONSEJO EDITORIAL Raúl Huerta Martínez DIRECTOR GENERAL Daniel Anaya González DIRECTOR EJECUTIVO Patricia Ruiz Islas DIRECTORA EDITORIAL Daniel Amando Leyva González JEFE DE INFORMACIÓN Ana Silvia Rábago Cordero COLABORACION ESPECIAL Historia de la ingeniería civil

Alfredo Ruiz Islas CORRECCIÓN DE ESTILO Iman Publiarte Nallely Morales Luna DISEÑO

Ernesto Velázquez García DIRECTOR DE DISTRIBUCIÓN Aide Celeste Cruz Martínez WEB MASTER Carlos Hernández Sánchez DIRECTOR DE PROYECTOS ESPECIALES Herminia Piña González DIRECTORA COMERCIAL Myrna Contreras García DIRECTORA DE ADMINISTRACIÓN

Puentes = infraestructura + tecnología. En términos simples, un puente es una construcción que permite salvar un vacío. El comienzo de la historia de estas estructuras fue, sin duda, la prehistórica necesidad humana de cruzar pequeños arroyos y ríos para seguir avanzando y tal vez, el primer puente fue simplemente una piedra o un árbol caído que conectaba las dos orillas de un barranco. Pero aunque el concepto de su utilidad sigue siendo básicamente el mismo, su desarrollo ha evolucionado de una simple losa hasta grandes puentes colgantes que miden varios kilómetros y que cruzan bahías. Hoy en día, los puentes ya no son solamente una infraestructura básica para el desarrollo de una sociedad, sino un símbolo de su capacidad tecnológica. El diseño de un puente varía dependiendo de su función, de la naturaleza del terreno y del material con el que habrá de construirse. El proyecto y el cálculo corresponden a la ingeniería estructural y al momento del análisis, el régimen del río que habrá de cruzar, la calidad del suelo o de la roca en que habrá de apoyarse y las características de sus materiales resultan fundamentales para proponer la mejor solución. A lo largo de la historia se han desarrollado numerosos tipos de puentes influidos por lo materiales, las técnicas y los recursos económicos disponibles. En principio fueron hechos con madera y piedra; pero después, la aparición, primero del acero y luego del concreto, revolucionaron su construcción. Se desarrollaron cinco tipos principales de puentes: puentes viga, en ménsula, en arco, colgantes y atirantados; y por su funcionamiento, se construyeron levadizos, basculantes, plegables, rodantes, deslizantes, de mesa, trasbordadores, giratorios, inclinados, balanceadores, sumergibles y de elevación vertical. Y más allá de estos muy significativos avances, hoy irrumpe la civiónica o el monitoreo del comportamiento estructural de la infraestructura, como la visión moderna de la ingeniería civil; una tecnología de avanzada que incluye las disciplinas de electrónica, control, mecánica, materiales y comunicaciones y que nos da la capacidad de identificar, localizar y evaluar los diferentes tipos de daño que a lo largo de su vida útil pueden sufrir los puentes. Afortunadamente, con toda seguridad nos faltan todavía muchas cosas por ver…

Publicomp/Catalina Mariles Ortega IMPRESIÓN

“La historia de la construcción de p uentes es la historia de la civilización; p or ello p o demos me dir gran p arte del progreso humano”

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Ingeniería civil del siglo XXI

Gateshead Millennium Bridge El “parpadeo” de acero que une Gateshead y Newcastle.

Gateshead y Newcastle, son dos ciudades divididas geográficamente, pero unidas por la voluntad común de convertirse, conjuntamente, en un bien calificado centro cultural europeo. Con este propósito, un proyecto de regeneración urbana con un costo de 908 millones de dólares remozó los antes deteriorados muelles del río, transformándolos en un centro de arte y entretenimiento y en un área muy atractiva para pasear o para pasar un rato agradable en alguno de los bares o restaurantes que ahí se localizan. La actividad, incluyendo una animada vida nocturna, no cesa en ningún momento. El desarrollo arquitectónico más notable de esta dinámica zona es muy fácil de identificar por sus ondulaciones; es el Sage Gateshead Centre diseñado por Foster Norman, el

cual incluye una sala de conciertos para 1650 personas, un auditorio, varios cuartos de ensayos y una escuela de música, dentro de un complejo “corrugado” bajo un techo de acero inoxidable. Cerca de allí se encuentra el Baltic Mill, un granero que data de 1950 y que ha sido transformado en un Centro de Arte Contemporáneo y en un grandioso espacio para exhibiciones. Cabe anotar que cerca del lugar donde se ubica el Gateshead Millennium Bridge hay otros tres puentes mucho más viejos que permiten atravesar el río y que en su época fueron también verdaderas maravillas de la ingeniería. El High Bridge, construido entre 1846 y 1849 por el británico Robert Stephenson, fue el primer puente del mundo de doble cubierta: por arriba corrían una carretera y una vía férrea. A su lado el Swing Bridge de 1873 todavía gira sobre su pilote central para que pasen los barcos y arriba de ambos, se yergue el gran arco del Puente del Tyne construido en 1928. Con una longitud de 389 metros, que era el puente de doble claro más grande del mundo antes de inaugurarse el Puente del Puerto de Sydney en 1932. En 1996, el ayuntamiento de Gateshead propuso un concurso para levantar un nuevo puente sobre el Tyne, pero las

5 Ingeniería civil del siglo XXI

l Gateshead Millennium Bridge o Puente del Milenio, que une las ciudades de Gateshead y Newcastle sobre el río Tyne, en el noroeste de Inglaterra, no es solo un puente más. Para empezar, es el primer puente inclinado del mundo; pero sobre todo, esta espectacular estructura de acero concebida para el paso de ciclistas y peatones es una verdadera maravilla de la arquitectura y la ingeniería, por la forma, pudiera calificarse de genial, como fue resuelta.

Ingeniería civil del siglo XXI

6 bases de la convocatoria establecían una serie de requisitos y limitaciones; entre ellas, que debería crearse un cruce para peatones y ciclistas que permitiera a los grandes barcos navegar río arriba; que las aceras para peatones y bicicletas tenían que estar al mismo nivel que las riberas del río; que era preciso dejar un canal de 30 metros de ancho para el paso de los barcos y además, que el diseño tenía que armonizar con los otros puentes cercanos, en particular, con el arco elevado del puente del Tyne, y con el puente de Stephenson. El río Tyne es navegable y la exigencia de que el nuevo puente no fuera un obstáculo para el paso de los barcos, que los constructores de puentes deben resolver con frecuencia, limitaba la libertad del proyecto en este caso e imponía dificultades a su realización. Al concurso se inscribieron más de 150 participantes. La indiscutible propuesta ganadora fue presentada por el estudio de arquitectura Wilkinson Eyre y de ingeniería Gifford & Partners, los que analizaron el problema y lo resolvieron brillantemente mediante el proyecto de un puente de novísima concepción que se levantaba al inclinarse. La solución elegida para el puente fue una estructura de dos arcos parabólicos de acero que atravesaban el río. Uno de

los cuales sostenía al otro por medio de cables de suspensión; es decir, uno de ellos se hallaba a 50 metros sobre el nivel del agua, mientras que el otro yacía horizontalmente, sosteniendo el paso peatonal y la pista para bicicletas de una orilla a otra. En esta posición, dejaba suficiente espacio para que embarcaciones pequeñas pasaran por debajo; y cuando un barco de mayor calado se aproximara, la estructura se haría girar unos 40º y el muelle transportador se elevaría lentamente conforme fuera bajando el arco superior. Una vez terminada la maniobra, los arcos estarían a la misma altura, equilibrándose mutuamente, y dejando un espacio libre para el cruce de los barcos. Para esta estructura en forma de párpado, las medidas técnicas serían las siguientes: se salvaría un claro de 105 metros con un tablero de 126 metros de largo y 8 metros de ancho. La altura del arco en posición “cerrada” sería de 50 metros, con un gálibo de 1.5 metros; mientras que la altura del gálibo con el arco “abierto” sería de 25 metros. El puente fue construido por la Compañía Volker Stevin. Las partes de la singular estructura fueron fabricadas por la empresa AMEC en un taller de Bolton – Lancashire – y después se ensamblaron en un patio de Wallsend, en la boca del Tyne. Luego de armarla, fue transportada 10 kilómetros

Puede señalarse que a veces hubo que girar la gigantesca estructura, con sus 126 metros de ancho y sus 850 toneladas de peso, pues sólo así cabría en lo ancho del río y que cuando el puente fue levantado como una sola pieza, para colocarlo en la posición definitiva, el 20 de noviembre de 2000 encajó perfectamente con apenas 2 mm de espacio sobrante. Los dos arcos tienen anclajes comunes en cada lado de la orilla y están conectados en un ángulo de 100º por una serie de 18 cables tensados. Las aceras para peatones y ciclistas se ubican en un arco, mientras que el otro, en posición vertical, hace eco a la forma del cercano puente del Tyne, del cual es un poco más bajo. Para el paso de los barcos, los dos arcos pi-

votan sobre sus anclajes, propulsados por unos cilindros hidráulicos, hasta que los cables de conexión están en posición horizontal y los dos arcos se encuentran en ángulos simétricos. El diseño es muy eficaz desde el punto de vista energético: ocho motores eléctricos que generan 589 caballos de fuerza le suministran energía al sistema hidráulico. Cuando el puente se eleva, unos pilotes de hierro fundido de 16 toneladas mantienen tirantes los cables de suspensión. La operación de apertura se realiza en un periodo de cuatro a cuatro y medio minutos, dependiendo de la velocidad del viento y con cada inclinación, la limpieza del puente se realiza en forma automática: se activa un sistema de lavado que limpia las alas viales y recoge la basura y la suciedad en contenedores situados en los extremos del arco. El Gateshead Millennium Bridge se abrió al público el 17 de septiem-

bre de 2001 ante la presencia de 35,000 personas y fue dedicado e inaugurado de manera oficial por la reina Isabel II el 7 de mayo de 2002. Su construcción tuvo un costo de 22 millones de libras, los cuales fueron financiados por la Millennium Commission y por el Fondo Regional para el Desarrollo Europeo. Desde que fue puesto en servicio se ha inclinado unas 200 veces al año, siempre bajo la atenta mirada de multitudes que se congregan para observar la maniobra y ha funcionado en forma fiable desde su construcción, haciendo posible el tránsito fluvial sin complicaciones. Aunque fue calculado para resistir la embestida de un barco de 4,000 toneladas, a la velocidad de cuatro nudos, se ha creado un canal en el cauce mediante guías para mayor seguridad, el cual impide a los barcos acercarse a las impostas del arco y les obliga a desplazarse por el centro del

7 Ingeniería civil del siglo XXI

río arriba, en dos días, aprovechando la marea alta, hasta la posición que había sido prevista, utilizando la Asian Hércules II, una de las grúas flotantes más grandes del mundo.

Ingeniería civil del siglo XXI

8 río. Cuando el puente fue construido, se instalaron bolardos como Sistema de Protección de Colisión de Barcos. Sin embargo, los bolardos se consideraron antiestéticos y al considerar que no eran realmente necesarios, se retiraron en marzo de 2012. Sin embargo, es importante subrayar que el puente no solo se abre para el paso de embarcaciones, sino también para actividades turísticas y grandes eventos deportivos, como la Northumbrian Water University Boat Race y la Cutty Sark Tall Ships Race. Uno de los principales requisitos para la apertura es permitir el acceso a HMS Calliope, lugar donde tiene la sede la patrullera de la Royal Navy HMS Example. Además de su diseño de incuestionable belleza y su gran originalidad, este proyecto de ingeniería es un ejemplo de impresionante funcionalidad. Los dos recorridos, el peatonal y el ciclista, están separados; el primero está en el interior de la curva y, por seguridad, está un peldaño más alto. La sección de la cubierta que proporciona las calzadas para los peatones y los ciclistas, es esencialmente, una caja rígida de acero, suspendida desde los cables de acero de 6 metros centralizados desde un arco de acero parabólico. El arco y la cubierta son unidas en cada final del soporte donde convergen sobre una disposición transversal cilíndrica, que a su vez se apoya en cada extremo por cojinetes esféricos. A partir de este cilindro se extiende una paleta de acero a la que un grupo de cilindros hidráulicos están conectados. Para abrir el puente, los grupos de cilindros empujan contra la paleta rotatoria de la estructura a través del ángulo requerido de 40 grados. La estructura consta de seis cilindros hidráulicos de 45 centímetros, divididos en tres a cada lado del puente y alimentado por un motor eléctrico de 55 kW. Cada grupo de cilindros es operado por una planta de energía hidráulica independiente

ubicada en una sala de máquinas inmediatamente detrás de los bloques de anclaje del cilindro. El movimiento de elevación del arco es un “parpadeo de ojos” y aún cuando no se mueve, no deja de llamar la atención. A un observador que se mueve, la pasarela abierta se le muestra de diversas formas; de hecho, se han descrito figuras muy concretas como una V, un cruce de curvas en 8 y el dibujo de un corazón. Los habitantes de Newcastle han aceptado con entusiasmo la original pasarela peatonal y ciclista que les permite llegar directamente a la orilla de Gateshead a disfrutar de música, entretenimiento y artes experimentales. A nivel local, el puente ha sido bautizado con el apodo de “Blinking Eye Bridge” o “Winking Eye Bridge” y aunque inicialmente fue diseñado como cruce de río y no como un atractivo espectacular, es innegable que al unir con elegancia e ingenio las dos orillas, ha venido a redefinir la imagen de la zona y se ha ganado ser reconocido como un símbolo de esta región de Gran Bretaña. Y aún si no cumpliera con su función fundamental que es cruzar el río, el puente podría ser apreciado como una magnífica escultura. Con su forma elíptica de gran belleza visual, su presencia es la expresión concreta de la unión de las dos ciudades, y es en sí mismo, una obra de arte contemporánea: la primera pieza que encuentra el visitante en cualquier exposición realizada en el Baltic.

El arco sostenido es muy sutil y su efecto plástico parece logrado al doblar una banda plana rectilínea. La pasarela se integra en el entorno de forma discreta pero irresistible: una estructura ligera que resulta casi transparente y que no impide la visión del puente, pero la empequeñece atrayendo sobre si toda la atención, gracias a su aspecto, su movimiento y su extraordinaria iluminación que todavía resalta más sus líneas. Su aspecto estético todavía se destaca más por la noche a causa de los efectos controlados por un sistema computarizado que es capaz de hacer cambiar el color de las luces y crear atractivos reflejos sobre el agua. La construcción del Gateshead Millennium Bridge hizo ganar a los arquitectos de Wilkinson Eyre el Premio Stirling concedido por la Royal Institute of British Architects – RIBA -, en 2002, así como a los ingenieros de Gifford ganar la IStructE Supreme Award, en 2003. Al ganar el Premio Stirling, Wilkinson Eyre se convirtió en la primera, y hasta ahora única empresa de arquitectos en conservar el galardón más prestigioso de la arquitectura británica. En 2005, el puente recibió el Premio de la Estructura Excepcional otorgado por la Asociación Internacional de Puentes e Ingeniería Estructural – IABSE-.

Como un orgulloso homenaje, el puente fue grabado en las monedas británicas de una libra, en 2007.

Empresas y Empresarios

Amercoat

Productos industriales de alta tecnología y desempeño nuevamente en Comex

l portafolio industrial de Comex se complementa con los diez productos Amercoat de mayor espectro de aplicación, buscando comercializar epóxicos, poliuretanos, polisiloxanos, ricos en zinc, antivegetativos y otras tecnologías que serán relanzadas por la División Profesional de Comex.

línea y productos Amercoat, líder a nivel mundial con 40 años de existencia en nuestro país, que cuenta con recubrimientos de alto desempeño contra la corrosión para proteger instalaciones industriales y marinas de diversos ambientes agresivos. Entre otras características, algunos productos son base agua, certificados y de larga duración, que ayudan a reducir costos y protegen hasta por 30 años.

• La mancuerna PPG Industries + Comex se fortalece y está trabajando para integrar un portafolio que ofrezca desempeño, calidad y alta tecnología en las industrias de México. • La integración de Amercoat será un complemento perfecto para robustecer el lugar que ocupa PPG-Comex entre sus consumidores profesionales nacionales, puesto que garantiza la protección de cualquier superficie ya sea en mar o en tierra.

Con esta integración, una de las nuevas metas de Comex, será lanzar a Amercoat como la marca líder de alta tecnología y con el mejor desempeño y calidad en México ofreciéndola con mayor fuerza a los segmentos de gobierno, nueva construcción, comercio, manufactura, comunicaciones y transportes, energía, petróleo y gas, minería y metal, entre otros.

Tlalnepantla, Estado de México, a 09 de junio de 2015. La División Profesional de Comex relanza en México la

Igualmente ofrecerá sus productos de alto desempeño a la industria privada en sus diferentes segmentos como son

www.comex.com.mx

químico, papel, minería, acero y metalmecánica, alimentos y bebidas, hotelería, entre otros, mediante el modelo de negocio: nueva construcción y mantenimiento-reparación.

desempeño de recubrimientos industriales en diversas condiciones climáticas, de temperatura y humedad. Otro lugar innovador es el Centro de Especificación Profesional, cuyo fin es otorgar a los clientes un recorrido donde puedan visualizar los productos aplicados; sin duda, una experiencia única para conocer las soluciones Comex.

Al portafolio industrial Comex se sumarán los siguientes diez productos Amercoat: ABC® -3, ABC® -4, Dimetcote® 9, Amercoat ® 68HS, Amercoat ® 240 Amercoat ® 385, Amercoat ® 90HS, Amershield™, PSX® -700 y Amerlock® 2/400, los cuales serán fabricados en las plantas Comex y comercializados en sus puntos de venta a nivel nacional, sobre todo disponibles para contratistas y empresas de aplicación de recubrimientos. Los concesionarios contarán con vendedores técnicos consultivos que realizarán ventas a partir de las necesidades específicas de los clientes.

La División Profesional de Comex ofrecerá productos de alto valor agregado, representando un reto a través del cual, abrirá nuevas oportunidades para la marca a fin de lograr una sólida reputación en el mercado mexicano. • Proyectos donde se han aplicado recubrimientos Amercoat: • Protección general en la Refinería de Altamira Tamaulipas con sistemas completos. • Secretaría de Marina: Protección del buque escuela “Cuauhtémoc” y buques de gran calado. • Protección de estructura, tubería y tanques de Refinería “Lázaro Cárdenas”. • Puentes “Gorriones”, “Atizcoa” y “Viaducto Nayar” de autopista GuadalajaraTepic. • Refinería de Tula protección exterior de 57 tanques. • Pemex Terminales de Fenoresinas en Tizayuca, San Cristobal, Monterrey, Lerma, Tula y Coatzacoalcos. • Estadio Wembley en Londres • Residence Palace en Bruselas • Pertamina Refinería Unidad V en Indonesia • Estructuras de viento ZPMC en China

Para dar capacitación y asesoría de productos, Comex cuenta con el Centro de Formación Integral. A fin de dar demostración de productos ofrece el Centro de Innovación Tecnológico Industrial, instalaciones de vanguardia único en América Latina, donde se prueba el

Para contacto con medios y mayor información: Facebook: /GrupoComex

Twitter: @PinturasComex

Empresas y Empresarios

También formarán parte de su portafolio las marcas Sigma Coatings™, recubrimientos para tanques; PPG Hi-Temp™, productos para alta temperatura y Pitt-Char ®, retardantes de fuego, entre otras. De esta manera su oferta será la más completa para proveer un excelente desempeño en las condiciones más exigentes.

Tecnologías

El puente de cristal más largo y alto del mundo Z

hangjiajie, un parque nacional turístico chino de 56 kilómetros cuadrados ubicado dentro de la Zona Escénica de Wulingyuan, en la provincia de Hunan, es el lugar donde el presente mes de julio tendrá lugar la inauguración y apertura al público del puente peatonal con el piso de cristal más largo y más alto del mundo. El puente que se alzará sobre un cañon a 300 metros de altura y contará con un piso de vidrio totalmente transparente, es un esbelta construcción de 430 metros de largo y 6 metros de ancho cuyo diseño se debe al arquitecto israelí Haim Dotan, quien también concibió el Pabellón de Israel para la Expo 2010 realizada en Shanghái y que ha dicho “El puente fue diseñado para ser tan invisible como sea posible: un puente blanco despareciendo entre las nubes”.

Adicionalmente, se ha considerado que el puente pueda ser tomado como base para ofrecer el salto de bungee más alto del mundo superando la atracción de 233 metros de altura que ofrece la Macao Tower. Como referencia y en comparación al Zhangjiajie Grand Canyon Glass Bridge, se pueden citar el Glacier Skywalk del Jasper National Park de Alberta, en Canadá, abierto al público en 2014, que tiene una longitud de 35 metros y está situado a 280 metros de altura y el Skywalk del Gran Cañon del Colorado en los Estados Unidos que tiene tan sólo 21 metros y se alza a 219 metros de la superficie.

Tecnologías

Según su creador, esta singular estructura suspendida entre los dos acantilados de un gran Cañón, en un parque que se afirma fue la inspiración del planeta Pandora de la película Avatar de James Cameron, tiene capacidad para soportar el peso de hasta 800 personas y es perfecta para atraer al turismo y para servir como pasarela en desfiles de moda.

Rong

Tecnologías

El espectacular puente del dragón de Vietnam

s un puente singular. Un puente único que no podía llamarse de otra manera. Es un puente con forma de dragón que escupe ráfagas de fuego y agua cada fin de semana. Es el puente del dragón – Rong Cao, en vietnamita- que se ubica en la ciudad portuaria de Da Nang, en la costa central de Vietnam. Esta excepcional estructura de acero de 9,000 toneladas de peso, es también el puente más largo de Vietnam y “el puente dragón más largo del mundo”; pero sobre todo, es el origen de un impresionante espectáculo que añade un toque muy especial a lo que podría haber sido solamente un proyecto de ingeniería civil de rutina. El puente tiene la forma de Shenglong, un temible dragón de la di-

nastía Ly, y cada fin de semana, todos los sábados y los domingos a partir de las nueve de la noche, la cabeza del dragón escupe temibles columnas de fuego, seguido por el silbar de nubes de vapor de agua. Además de esta impresionante atracción que fascina a los espectadores, el puente se ilumina cada noche con 2,500 focos LED que fluyen a través del espectro del color, creando deslumbrantes vistas dinámicas que se reflejan en la superficie del río que cruza. Con 6 carriles para el tráfico y dos carriles para peatones, el puente une las dos orillas de río Han, haciendo el camino más corto entre el aeropuerto en el lado oeste y el lado este donde se encuentran la ciudad y las playas. Sus dimensiones son de 666 metros de largo y 35.7 metros de ancho, con 200 metros en su tramo más largo. Su construcción tuvo un costo de 85 millones de dólares y tardó cuatro años en realizarse. La construcción del puente empezó el 19 de julio de 2009, el mismo día de la inauguración de un puente cercano a la que asistió el Primer Ministro de Vietnam, Nguyen Tan Dung y muchos altos funcionarios gubernamentales. Su inauguración tuvo lugar el 29 de marzo de 2013, formando parte, como estaba previsto, de los festejos para conmemorar el 38 aniversario de la liberación de Da Nang y el fin de la guerra de Vietnam.

Cao El dragón es uno de los símbolos más importantes de la cultura de ese país, ya que representa el poder, la nobleza y la buena fortuna y es el modelo de uno de los símbolos que identifican a la dinastía Ly que gobernó Vietnam hace más de mil años. En el año 1010, el rey Ly Thai To trasladó la capital de Vietnam a Hanoi y cuenta la leyenda que a su llegada a Hanoi en barco, vio un enorme dragón de oro en el cielo desde el río Rojo y tomando esto como un buen presagio, el monarca nombró a la ciudad Thang Long, que significa “dragón ascendente”. Sin embargo, la construcción de esta espectacular estructura de acero de alto diseño, no ha estado exenta de polémica. El elevado costo del puente ha puesto en pie de guerra a una parte de la población, mientras que otra parte esta encantada con el turismo que está atrayendo. El Departamento de Deportes, Cultura y Turismo espera que el puente atraiga tres millones de visitantes a la ciudad cada año. Da Nang es uno de los crecientes casos de éxito económico de Vietnam y la apertura del puente ha tenido mucho que ver, ya que no sólo ha unido las dos orillas del río Han acortando el tiempo que se tarda en llegar al aeropuerto, sino que ha hecho mucho para el desarrollo de la ciudad

en muy poco tiempo impulsando la economía y sumándole identidad. Además de estimular la prosperidad económica y dar pie a la construcción de más puentes, ya que Da Nang sigue invirtiendo en infraestructura para crecer mejor y atraer más turismo, el puente del dragón se ha convertido en el nuevo símbolo de una ciudad que opera, de hecho, como la capital de la costa central de Vietnam y se posiciona como un centro de MICE – reuniones, incentivos, convenciones y exposiciones – y como la puerta de entrada a la riqueza histórica y a la región más pintoresca de la costa central, que incluye, al sur, la ciudad turística de Hoi An. Y aún va más allá; esta obra que ha sido galardonada, ya que sus creadores recibieron el Premio Nacional de Excelencia en Ingeniería del Consejo Americano de Compañías de Ingeniería –ACEC- puede ser un símbolo para el crecimiento y el desarrollo de Da Nang como un centro de transporte, educación y cultura en el centro de Vietnam.

Tecnologías

Esta maravilla de la ingeniería que simultáneamente conecta dos partes de la ciudad, deleita a los turistas y habitantes de la localidad con su sistema capaz de lanzar bolas de fuego y crea juegos de luces y colores para los conductores y transeúntes nocturnos, fue diseñada en los Estados Unidos por las empresas Louis Berger y Ammann & Whitney Consultin Engineers inspirándose en más de un milenio de mitología vietnamita.

Historia de los puentes atirantados

Introducción.

Los puentes son, básicamente, estructuras que salvan obstáculos como un foso, un barranco, un río o una vía de comunicación, para permitir el paso de personas, vehículos o animales y que históricamente, se han construido por la necesidad de trasladarse, en razón del ahorro que generan en cuanto al tiempo y costo a invertir en el trayecto y de la seguridad que proveen a los usuarios.

17 Suplemento Especial

Los países más desarrollados del mundo, generalmente invierten recursos muy significativos en la construcción de puentes, ya que representan un factor vital para contar con una infraestructura del transporte eficiente y segura. En las últimas décadas, la construcción de puentes y viaductos ha evolucionado de manera acelerada, debido principalmente al desarrollo de nuevos diseños, al uso de nuevos materiales y a la implementación de nuevos procesos constructivos.

Suplemento Especial

18 Conforme a la normativa de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes – SCT – de nuestro país, un puente es una estructura con una longitud mayor de 6 metros, que se construye sobre corrientes o cuerpos de agua y cuyas dimensiones se establecen por razones hidráulicas. En el mismo marco, un viaducto es una estructura que se construye sobre barrancas, zonas urbanas u otros obstáculos y cuyas dimensiones se definen por razones geométricas, dependiendo principalmente de la rasante de la vialidad y del tipo de obstáculo que se cruce. Existe otro tipo de puentes, que de acuerdo a la normatividad de la SCT se consideran como estructuras especiales y son conocidos como puentes atirantados, los cuales tienen características diferentes a las comunes, ya que utilizan cables de acero – torones – y el tablero, que es el elemento que soporta el tráfico de vehículos y peatones, es sostenido por tirantes – conjunto formado por varios torones – anclados a uno o varios mástiles o torres. Estos puentes son muy importantes debido a su longitud, su ancho, su altura y al servicio que prestan a la sociedad. Se consideran puentes y viaductos pequeños a los que cubren claros menores de 40 metros. Para cubrir grandes claros, mayores de 100 metros, en México y en el mundo se utilizan generalmente los puentes atirantados; ya que además de su función, llaman la atención por su estética y su espectacularidad. Como un ejemplo se puede mencionar el Puente Baluarte Bicentenario, ubicado en los límites de los estados de Durango y Sinaloa, el cual está catalogado como el puente atirantado más alto del mundo.

Primer puente atirantado

Historia de los puentes atirantados. Proporcionar soportes intermedios a una viga mediante un cable inclinado atado a un mástil o a una torre, es un concepto que se utiliza desde tiempos muy antiguos. Los egipcios construyeron veleros utilizando este principio y se dice que en el lejano oriente, los ríos eran atravesados por puentes de bambú, apoyados por parras sujetas a los árboles que se encontraban en las orillas. Los puentes atirantados tienen una historia muy singular y diferente de la de los demás tipos de puentes, aunque todos ellos se iniciaron como puentes modernos en el siglo XIX. El retraso de su aparición, se está recuperando a pasos agigantados, porque como se

verá, su evolución ha sido extraordinariamente rápida. El antecedente de los puentes atirantados puede datar de 1615, año en el que fue escrito el libro Machinae Novae por Faust Vrancic – también llamado Faustus Verantius o Fausto Verancio – un inventor croata y obispo de la República de Venecia, cuya obra plena de proyectos, máquinas, dispositivos y conceptos técnicos y orientada principalmente a la construcción de puentes es considerada una obra maestra de la ingeniería. En este libro se encontró el diseño del que puede ser el primer puente atirantado: una cubierta de madera, atirantada por varias barras inclinadas sujetas a torres de albañilería.

Históricamente, se considera que el primer puente suspendido data del año de 1784, cuando C.T. Löescher, un carpintero alemán construyó en Freibourg un puente de madera de 32 metros de largo, reforzado por tirantes de madera atada a una torre también de madera. El uso de la madera para la construcción de puentes habría luego de evolucionar al ser sustituida por barras de hierro. En 1817, los ingenieros británicos Redpath y Brown, construyeron en las praderas del rey, el Dryburgh Bridge, un puente peatonal de 33.6 metros de longitud, usando cables inclinados para soportar las vigas longitudinales enrejadas en los extremos terceros de sus tramos desde lo alto de dos torres. James Dredge Sr., arquitecto inglés, diseñó el puente Victoria para cruzar el río Avon, en Bath, Reino Unido; un puente suspendido doble cantiléver el cual se construyó en 1836 con una longitud total de 45.7 y un ancho de 5.8 metros para el paso de carretas y caballos

Los cables atirantados fueron exitosamente adoptados en estructuras híbridas, en los Estados Unidos, por John Augustus Roebling, un ingeniero civil estadounidense de origen alemán, pionero en el diseño de puentes colgantes, quien los utilizó para lograr la rigidez extra y la estabilidad dinámica requerida en sus grandes construcciones. Dryburgh Bridge

19 Suplemento Especial

Posteriormente, en varias partes de Europa fueron construidos algunos puentes con barras de hierro forjado, cadenas, cables o incluso madera, todos con tirantes resistiendo pisos de metal o de madera desde las torres; pero muchos de ellos se colapsaron por los fuertes vientos, ya que estos puentes no podían ser atirantados durante su construcción y estructuralmente comenzaban a ser eficaces después de que la plataforma ya había sufrido una considerable deflexión.

Suplemento Especial

Roebling construyó su primera estructura utilizando cables de alambres en 1845, en Pittsburgh: un acueducto de madera que cruzaba el río Alegheny. Luego, en 1846, utilizó un sistema basado en cables para reemplazar los soportes de barras de hierro con que comúnmente se sostenían los puentes y construyó el que se considera como el primer puente moderno suspendido por cables del mundo, de un poco más de 60 metros, para cruzar el río Monongahela, también, en Pittsburgh. Más tarde, construyó una estructura vanguardista con un claro de 280 metros y dos tableros, uno encima del otro, soportados por cables parabólicos: el puente Trunk, suspendido río abajo de las Cataratas del Niágara, abierto en 1855, que fue el primer puente suspendido ferroviario del mundo, ya que el tablero inferior llevaba carros y peatones, mientras que el tablero superior llevaba rieles de ferrocarril; después, en 1860, el puente suspendido para cruzar el río Alegheny y posteriormente, el puente que lleva su nombre sobre el río Ohio en Cincinnati, inaugurado en 1867, que fue en su momento el puente suspendido más largo del mundo. Sin embargo, su trabajo más reconocido es el Puente de Brooklyn, en Nueva York, que planeó y que fue puesto en servicio en 1883, el cual tomó 14 años en ser construido, requirió de 600 trabajadores y costó más de 320 millones de dólares de hoy. Mientras tanto, en Europa, los puentes Franz Joseph, en Praga y el puente Albert, en Londres, diseñados por el ingeniero inglés Rowland Mason Ordish, se abrieron al público en 1868 y 1873, respectivamente. Estas estructuras son una combinación de puente colgante y puente atirantado, donde el cable suspendido fue usado solo para sujetar el centro de la plataforma. En esta segunda mitad del siglo XIX, el ingeniero Ferdinand Arnodin construyó en Francia varios puentes con claros hasta de 163 metros, con una porción central de la plataforma soportada

Puente de Brooklyn

Puente Albert

por perchas de dos cables suspendidos y por cables atirantados en forma radial desde lo más alto de las torres, resistiendo las partes externas de la plataforma. Este sistema redujo la deflexión del puente, y como los cables atirantados no fueron más allá de la mitad de la plataforma, la altura de las torres pudo ser reducida a niveles convenientes. El ejemplo más conocido de un verdadero puente atirantado es el puente de acero de Bluff Dale, situado cerca de Bluff Dale, Texas, Estados Unidos, construido para el paso de peatones sobre el río Paluxy, por Edwin Elijah Runyon, en 1890. Con 69 metros de longitud y 4 metros de ancho, el puente era mantenido en su lugar por 14 cables de una pulgada atados a las torres hechas de tubo de acero de 9 pulgadas. El primer puente exitosamente soportado sólo por cables atirantados fue diseñado a finales del siglo, en 1899, en Francia, por A. Gisclard, quien desarrolló un sistema de triangulación con tirantes con un arreglo radial desde lo alto de las torres y eliminó considerablemente la necesidad de la estructura de anclaje con

metros y dos tramos a sus lados de 75 metros, con dos planos de cables atirantados que tienen dos pares de cables radiales en forma de abanico. Se fabricaron dos placas de acero para utilizarlas en la rigidez de la viga, fuera de los planos de los cables. A partir de este momento, los puentes atirantados se empezaron a usar en sustitución de los puentes en ménsula o voladizo.

Puente Strömsund

esta técnica. Un ejemplo de este sistema fue el puente Cassange, construido en 1907, con un claro central de 156 metros, el cual estuvo sujeto a una prueba de carga consistente en soportar el peso de un tren de 192 toneladas. G. Leinekugel le Cocq modificó el sistema de Gisclard transfiriendo las componentes horizontales de las fuerzas de los cables atirantados, a la rigidez de y la viga, y construyó en 1925 el puente Lezardrieux sobre el río Trieux. Alber Caquot construiría en 1952 un nuevo puente atirantado con el tablero de concreto sobre el canal de Donzére – Mondragón en Pierrelate, Francia, convirtiéndose en el primer puente atirantado moderno, pero aún con una gran influencia de los diseños previos. Otros pioneros claves en esta época fueron Fabrizio de Miranda, Riccardo Morandi y Fritz Leonhardt. El primer puente verdaderamente moderno, soportado solamente por cables atirantados, es el Strömsund en Suecia, diseñado por Dischinger y construido por la compañía alemana Demag, en 1955, con un tramo principal de 183

El puente Theodor Heuss que cruza el río Rhin en Dusseldorf, abierto en 1957, tuvo extensiones: 108 -260 -108 metros, con tres series de cables paralelos en cada torre, en cada dirección en dos planos de cables, fijados en tres puntos en lo alto de la torre, lo que hoy se denomina configuración de “arpa”. Un análisis preciso de este sistema indica que estuvo por encima de las capacidades de los análisis manuales de esa época; por lo tanto se hicieron aproximaciones. El arreglo de los cables en forma de arpa fue teóricamente menos eficiente que el abanico, ya que las inclinaciones eran menos pronunciadas. El siguiente puente atirantado fue el Severins, que cruza el Rhin en la ciudad de Colonia; abierto en 1960, fue famoso por su torre en forma de A sobre un banco, a través del cual se construyeron dos extensiones desiguales flotantes de 302 y 151 metros, con tres pares de cables conectado en el ápice de la torre en ambos lados y arreglados en forma de abanico a lo largo de dos planos de cables inclinados, soportando dos plataformas rígidas. Una singular torre en forma de A con cables fuera

21 Suplemento Especial

Puente Lezardrieux

Los puentes construidos sobre el río Rhin, demandaron extensiones mayores a los 250 metros, pero la confianza en los puentes de tipo atirantado y un desarrollo paralelo del sistema de la plataforma de acero, que minimizaba su peso, permitió la construcción de una serie de puentes económicos y visualmente estéticos en Alemania, después de la segunda Guerra Mundial.

Suplemento Especial

Puente Kohlbrand

de su ápice para resistir los bordes de dos claros asimétricos; este puente fue un logro tanto de ingeniería como arquitectónico. El tercer puente atirantado construido en Alemania, atraviesa el río Elba en Hamburgo; entró en servicio en 1962 e introdujo el concepto de un plano único de cables, que soportaba una viga rígida con fuerte torsión en toda la longitud del eje del puente, sosteniendo en ambos lados una plataforma en voladizo, cuyos bordes externos tenían rigidez a través de dos vigas longitudinales. No obstante, la innovación de los cables en un plano único fue opacada por la extensión de la parte superior de las dos torres para doblar su altura arriba de la conexión de los cables, exclusivamente por cuestiones estéticas. Otra peculiaridad de este puente fue el regreso al arreglo de los cables en forma de abanico en cada lado de las torres; dos cables anclados a dos alturas diferentes sostenían la plataforma en el mismo punto, dando la impresión de que los tirantes estaban diseñados para apoyar las torres más que la plataforma. El puente Leverkusen, inaugurado en 1964, que también cruza el río Rhin, tiene dos cables atirantados en cada lado de las dos torres con un arreglo en forma de arpa, para sostener tres claros de 106 – 280 – 106 metros; su innovación fue de que cada tirante consistía de dos cables.

En este punto, se hizo evidente que utilizar pocos cables de gran calado aumentaba mucho el costo de construcción y el siguiente adelanto en la evolución de los puentes atirantados tuvo que ver con ello: un sistema de suspensión con forma de múltiples tirantes, por medio del cual un gran número de cables con diámetros pequeños fueron atados a las torres a diferentes alturas, en forma de arpa o de abanico o en forma mixta, para absorber la rigidez de la viga en pequeños intervalos. El análisis estructural fue posible gracias a las computadoras y este desarrollo simplificó tanto la construcción de los cables atirantados, que pudieron ser filamentos delgados, como las conexiones en sus extremos; luego, las estructuras empezaron a llevar muchos más cables y a ser más eficientes y la construcción se hizo más económica. El puente Friedrich Ebert, en Bonn, Alemania, cruza el río Rhin y es el primero construido con múltiples cables; fue diseñado por Homberg y se terminó en 1967. Tiene tres tramos de 120 – 280 – 120 metros y está sostenido por 80 cables atirantados en ambos lados de las torres en un plano singular. En 1974, en Hamburgo, se concluyó el puente Kohlbrand con un tramo de 325 metros y con dos torres en forma de A, en cuyas partes superiores se anclaron los respectivos cables en dos planos inclinados, con forma de arpa modificada, conocida también como semi – arpa.

Los puentes atirantados de múltiples cables quizás no tengan la simplicidad de los que son sostenidos por uno o dos tirantes, o tal vez carezcan de la elegancia clásica de los puentes colgantes, pero su perfil de una plataforma delgada sostenida por delgados cables es un patrón lineal desde una o dos torres altas, resulta una atracción muy llamativa. La estabilidad aerodinámica de los puentes completados o sin completar durante su construcción, es un tema importante para los de diseño atirantado y su aspecto solamente puede ser investigado en pruebas de túneles de viento; además, la eficiencia de su forma estructural básica, como ya se mencionó, contribuye a su economía. Tradicionalmente, los puentes atirantados se han utilizado para cubrir claros de entre 100 y 500 metros de longitud y prácticamente han suplantado todas las otras formas de puentes para tramos entre 200 y 500 metros; las ventajas que tienen respecto a los puentes colgantes de la misma longitud son que no requieren anclajes tan sólidos y que su construcción es simple; además, tienen mayor rigidez de por vida y por cargas de viento. Cabe mencionar aquí el puente Centenario que cruza el Canal de Panamá por el mítico Cruce Culebra, con un claro principal de 420 metros. Su nombre conmemora el primer centenario del nacimiento de la República, ocurrido el 3 de noviembre de 1903 y es el segundo puente permanente que cruza el canal, además del puente de las Américas. En la actualidad y gracias a los avances tecnológicos, han llegado a cubrir claros mayores, como el puente Skarnsun-

det, de 530 metros, ubicado en Trondheim, Noruega, y construido en 1992; el puente Meiko Chuo – Ohashi, de 590 metros, localizado en Nagoya, Japón, y completado en 1998; el puente Yangpu, de 602 metros, levantado en Shanghai, China, inaugurado en 1993; el puente de Normandía, de 856 metros, ubicado en El Havre, Francia, puesto en servicio en 1995 y el puente Tatara, de 890 metros, que se encuentra en Japón y fue abierto al público en 1999. Entre los puentes atirantados construidos en México, podemos citar: el puente Dovalí Jaime, de 288 metros, localizado en el estado de Veracruz y puesto en servicio en 1984; el puente Tampico, de 360 metros, localizado en el estado de Tamaulipas, que entró en operación en 1988; el puente Mezcala, de 311 metros, ubicado en el estado de Guerrero, que fue abierto al público en 1993; el puente Quetzala, de 213 metros, localizado también en Guerrero, inaugurado en 1993; los puentes Barranca El Cañón y Barranca El Zapote, de 166 y 176 metros respectivamente, construidos en el estado de Guerrero y ambos abiertos en 1993; el puente sobre el río Papaloapan, de 203 metros, localizado en el estado de Veracruz y abierto en 1995, el puente Grijalva, de 116 metros, en el estado de Tabasco, abierto en 2001 y por supuesto, el puente Baluarte - Bicentenario, en la autopista Durango- Mazatlán, de 520 metros de claro, que esta considerado el puente atirantado más alto del mundo dado que se ubica a una altura de 402.57 metros sobre el río Baluarte y fue inaugurado el 5 de enero de 2012. (1)

Puente Baluarte - Bicentenario

Suplemento Especial

Estructura de los puentes atirantados

Suplemento Especial

La solución de puentes atirantados representa, hoy día, ingenio y estilizada belleza constructiva. Su estructura básica, como ya se dijo, consta de tres elementos principales: tablero, tirantes y mástiles y que el tablero es soportado por los tirantes fijados en los mástiles. Estas estructuras se han vuelto muy populares por su estabilidad para claros grandes – de 100 a 1000 metros -, su economía y su atractiva apariencia, pero su gran limitación es salvar claros superiores al kilómetro, una distancia a partir de la cual, los puentes colgantes no tienen competencia hoy día. Sin embargo, si el diseñador lo considera y las condiciones de fondo lo permiten, se pueden construir puentes atirantados de claros sucesivos que salvan claros mayores de un kilómetro, como es el caso del puente Rion – Antirión o el Viaducto de Millau. Este tipo de puentes también se utiliza para pequeñas pasarelas peatonales. Hablando de puentes de acero, los puentes atirantados ocupan un puesto intermedio entre los puentes de contrapeso y los puentes colgantes o suspendidos. Los puentes de contrapeso requieren de más acero en su construcción, lo que incrementa su costo y dado que los puentes atirantados se distinguen de los puentes colgantes en que en estos últimos los cables principales se disponen de pila a pila, sosteniendo el tablero mediante cables secundarios verticales, es claro que necesitan de más cables y en consecuencia, de más acero. Otra de las características de estos puentes es el número y forma de los mástiles, que han ido cambiando con el tiempo. Hoy, hay puentes con uno sólo, o con varios; lo más típico, es estar construidos con un par de torres cerca de los extremos. En cuanto a la forma, la encontramos de H, de Y invertida, de A, de A cerrada por la parte inferior – también conocida como diamante -. Otro aspecto que hace diferencia es si los tirantes están sujetos a ambos lados de la pista, o si la sujetan desde el centro – dos planos de atirantamiento o uno sólo respectivamente -. También es característica la disposición de los tirantes, ya que pueden ser paralelos, o convergentes - radiales – respecto a la zona donde se sujetan en la pila. Por otra parte, algunos puentes atirantados son mixtos, con unos claros atirantados y otros del tipo puente de vigas. También es posible que puedan tener un gran número de tirantes próximos, o pocos y separados, como en los diseños más antiguos y finalmente, debemos apuntar que algunos puentes tienen los mismos tirantes en el claro central que en los de los extremos y que otros, tienen más cables en los claros del centro que en los claros extremos, también conocidos como claros de compensación. Instituto Mexicano del Transporte. Publicación Técnica No. 301 Análisis de confiabilidad y riesgo en puentes atirantados. 2006

Millennium

Bridge C

uando una antigua y modesta central eléctrica al sur del río Támesis se transformó en la sede de la Tate Modern Gallery y pasó a formar parte de una de las principales rutas turísticas de Londres, Inglaterra, el espacio entre St. Paul y Bankside en el centro histórico de la ciudad se volvió objeto de estudio con el propósito de implementar un proyecto de recalificación del barrio industrial de Southwark. Como parte central de este proyecto, surgió la necesidad de construir un puente peatonal que uniera la zona de Bankside con la City. Un proyecto realizado por el arquitecto Peter Clash y por el ingeniero Robert Benaim demostró que las vistas de la ciudad desde el lado norte, se podían mantener e incluso mejorar con un puente colgante de perfil bajo. La iniciativa de una estructura tensada, que integraba cables y un tablero, encontró dificultades en la instalación de las rampas necesarias para los discapacitados, pero marcó un paso importante para el planteamiento de una solución radical.

25 Maravillas de la Ingeniería

La “espada de luz” que corta el Támesis.

Maravillas de la Ingeniería

26 El diseño del puente fue elegido por concurso por el concilio de Southwark en 1996. Las propuestas resolvieron de formas muy diferentes la necesidad de un puente con un claro muy poco profundo; unos propusieron una estructura de nudos con elementos de cristal, otros una estructura con alas, pero el proyecto ganador fue presentado por un grupo integrado por profesionales de gran prestigio: el escultor sir Anthony Caro, el arquitecto lord Norman Foster y el estudio de ingeniería Ove Arup & Partners y se dice que el diseño original de este proyecto fue plasmado por primera vez en la servilleta verde de un bar de copas donde sus creadores se reunieron. El tema del diseño arquitectónico fue la “no estructura” y se utilizaron todos los medios para dar al puente la apariencia de una línea en el espacio. La solución estructural culminó con un “plano” y “sección” trazado en tres líneas y la utilización de la enorme resistencia de los cables de hilo cerrado para crear un puente colgante de acero sin precedente por su transparencia y atenuación. La imagen de “una espada de luz” se empleó para reforzar la propuesta de la estructura. La construcción del puente comenzó a finales de 1998, pero los principales trabajos comenzaron el 28 de abril de 1999. El tramo del Támesis donde se localiza, entre el puente de Southwark y el puente de Blackfriars, es poco profundo en sus aguas, por lo que las pilas se podían anclar bien en la corriente, permitiendo que el puente se dividiera en claros similares. El puente tiene dos plataformas de soporte y está hecho en tres secciones de 81 metros, 144 metros y 108 metros, respectivamente – considerándolas de norte a sur – con una estructura resultante de 325 metros; la cubierta de aluminio mide 4 metros de ancho y los 8 cables que mantienen el puente en suspensión, están tensados para poder sostener 2000 toneladas de peso, lo suficiente para soportar a 5000 personas en el puente al mismo tiempo. Debido a las restricciones de peso, y para mejorar la vista, la suspensión del puente tuvo que tener cables de apoyo bajo el nivel de la cubierta. Las catenarias están inclinadas hacia dentro en un ángulo inusual y conectadas a través de perfiles cruzados sustanciales, para dar soporte lateral al fino tablero. La pasarela está colocada sobre un esbelto perfil de un extremo al otro, con los cables subiendo y bajando desde la línea central. Los cables están sujetos a la torre para incrementar la rigidez de la estructura. Desgraciadamente, ya que el tablero es muy bajo, los enganches del cable principal se tienen que agrupar para soportar la estructura distorsionada, diferenciando en la composición dos elementos que crean una dualidad y contraste visual.

El puente Millennium fue abierto al público el 10 de junio de 2000, dos meses más tarde de lo que se había programado, y fue el primero que cruzó el Támesis desde la construcción del famoso Puente de la Torre o Tower Bridge, en 1894. Una gran multitud visitó lo visitó en el día de la inauguración, pero se tuvo que cerrar al cabo de 48 horas, el día 12, después de descubrirse que la estructura se tambaleaba con oscilaciones superiores a las previstas a causa del paso de los peatones y que los niveles de alarma del movimiento lateral se encendían cuando pasaba demasiada gente por encima. Se demostró que el tramo sudoeste del tablero se movía demasiado. Estos movimientos eran producidos por el gran número de personas, 90,000 el primer día y más de 2,000 en el puente al mismo tiempo. Las primeras vibraciones animaron – o incluso obligaron – a los viandantes a caminar de manera sincronizada con el balanceo, incrementando el efecto, incluso cuando el puente se encontraba relativamente poco transitado al comienzo del día. Estos balanceos hicieron que el puente se ganase el apodo de Wobbly Bridge. Se intentó limitar el número de personas cruzando el puente en el mismo momento, pero la clausura del puente sólo 2 días después de que se abriese, produjo una gran crítica pública, como otro gran proyecto del sentir británico que sufría un revés vergonzoso.

En un puente colgante continuo, el gran claro central y los claros laterales normalmente se limitan entre ellos. El movimiento en una de las partes no se puede transferir a otras sin movilizar grandes fuerzas de amortiguación. La paridad de claros en el puente Millennium impidió este efecto. Además de otras técnicas para aumentar la rigidez, la única solución para la vibración del puente era amortiguar la estructura para quitarle más energía al sistema en cada ciclo y entonces se podría soportar la energía de gente caminando al unísono; pero de cualquier manera, en este caso nos encontramos otra complicación en esta carga im-

27 Maravillas de la Ingeniería

Y es que algunos de los aspectos del diseño del puente Millennium le dan unas características de vibración inusuales. El declive interior de los cables principales hasta el tablero, hace que la rigidez vertical, horizontal y de torsión, sean equiparables. Cuando las cargas gravitatorias influyen, las frecuencias verticales, los nodos verticales y los torsores, se mantienen muy similares. Las cargas verticales que están fuera del equilibrio, como los pasos sincronizados, causan movimientos verticales y horizontales, cuyo resultado es el fenómeno llamado “dutch roll” – balanceo holandés-: en este efecto, los movimientos de balanceo y el movimiento hacia los lados actúan conjuntamente y hacen que el tablero de vueltas pero manteniéndose en su nivel.

Maravillas de la Ingeniería

puesta, los peatones, representan una parte importante del peso total del sistema. Las frecuencias varían con la masa, y los absorbentes de choques añadidos enfocados a una frecuencia no son de ayuda cuando cambian las condiciones y las frecuencias se mueven hacia otro lado. Hubiera sido posible instalar una amortiguación activa en el puente que se ajustara, como en la suspensión de un coche de carreras Williams, a condiciones variables. Pero esta “solución de ingeniería” no se pudo realizar a causa de las limitaciones de tiempo. En lugar de esto, se añadió rigidez y una serie de absorbentes de choque, que redujeron la vibración más perceptible y evitaron que la gente se cayera a causa del movimiento; también se añadieron amortiguadores para contrarrestar la resonancia en áreas congestionadas. A partir del incidente del puente Millennium se ha aprendido mucho sobre el efecto y tratamiento de la vibración en puentes de poco peso. Tanto a gran escala como en los detalles, se ha comprobado que los modelos in-

formáticos pueden ser instrumentos imprescindibles, y que los procedimientos de pruebas y actualización de los modelos deben convertirse necesariamente en normativos. Y así finalmente, después del tiempo dedicado a revisar los cálculos y tras las obras de introducción de dispositivos para evitar las oscilaciones que duraron desde mayo de 2001 hasta enero de 2002 y que costaron 5 millones de libras, el problema se arregló y tras un periodo de prueba, el puente se reabrió definitivamente el 22 de febrero de 2002. Cabe anotar que desde entonces no se han vuelto a tener noticias de movimientos extraños y que el puente sólo se volvió a cerrar durante la tormenta Kyrill, una especie de ciclón. El costo del puente fue de 18.2 millones de libras, 2.2 millones por encima del presupuesto anunciado; pero actualmente, el Millennium es el único puente peatonal que se halla sobre el Támesis en Londres. Esta magnífica obra presenta elementos de originalidad evidentes a todos

los ojos; dos especialmente – esenciales desde el punto de vista estructural –que diferencian la pasarela londinense de los habituales puentes colgantes: la reducida altura de los pilares de sustentación que tiene como consecuencia la pequeñísima curvatura de los cables, y la colocación de los cables de suspensión en el exterior del puente. La pasarela tiene en conjunto 325 metros de longitud; la estructura de tres arcos está sustentada por dos grupos de cuatro cables de 12 centímetros de diámetro, sujetos en la orilla a los bloques de anclaje, y sostenidos a su vez, por dos pilares. La amplitud de la arcada central es de 144 metros como ya se señaló y los cables de sustentación tienen una flecha muy reducida de apenas 23 metros. Los pilares, muy bajos, están formados por una base troncocónica de concreto armado, sobre la que se asienta un elemento metálico en forma de V muy abierta. Por los extremos de los pilares, distantes entre sí 16 metros, pasan los cables de suspensión, a los cuales están sujetos los elementos portantes del

Las modificaciones realizadas no comprometieron la estética; la obra, carac-

terizada por un perfil sutil y ligeramente arqueado, propio de una línea plana y larga que da una impresión de gran ligereza y extrema flexibilidad, se integra respetuosamente con el entorno queriendo ser, según las palabras del propio Norman Foster “una lámina de luz que atraviesa el río”. Por cierto, la descripción de “espada de luz” es muy apropiada para la noche ya que la iluminación enfatiza sólo el tablero. El puente Millennium es propiedad de la Bridge House Estates, una fundación benéfica que también se encarga de su mantenimiento y que es supervisada por la City of London Corporation. Su lado sur, se encuentra cerca del teatro The Globe, de la galería de Bankside y de la Tate Modern Gallery. El lado norte, se encuentra cerca de la School of London City y la estructura está situada exactamente en línea rec-

ta entre la Catedral de San Pablo y la nueva sección de la Tate Modern Gallery. El alineamiento del puente es tal, que nos ofrece una clara vista de la fachada sur de la Catedral de San Pablo, enmarcada por los soportes del puente, la que constituye uno de los lugares más fotogénicos de la Catedral. El Puente del Millennium aparece en una de las primeras escenas de acción en la película Harry Potter y el misterio del príncipe, donde es destruido por algunos seguidores – mortífagos – de Lord Voldemort antes de caer al Támesis. Obviamente no se derrumbó el puente, sino que se filmaron planos desde un helicóptero y después se usaron efectos especiales para modificar la imagen y hacer parecer que cae al río. También se puede ver en el comienzo del primer episodio de Ashes to Ashes.

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tablero; éstos están formados por portales invertidos, con una línea de eje trapezoidal, situados a intervalos de 8 metros uno de otro, sobre estos elementos transversales, de acero, pasan los longitudinales, también metálicos, que forman el vial de paso de la pasarela. También las barandillas son de acero. Observando la organización estructura se nota que la singularidad más llamativa de la pasarela – además de los detalles ya citados como la baja altura de los pilares y la reducidísima curvatura de los cables – es la ausencia de tirantes – con los que generalmente el tablero es colgado de los cables – y la notable distancia – 2 metros – entre los cables y las barandillas del vial de paso, de solo cuatro metros de anchura.

Ingeniería Civil Mexicana

Puentes Más de medio siglo de acción, circunstancias cambiantes, ideas rectoras permanentes.

is primeras incursiones en el campo de la ingeniería de puentes se remontan al año 1943, y han continuado hasta ahora. Han transcurrido 72 años, durante los cuales la humanidad ha experimentado los cambios más acelerados de su historia. Los puentes se han tenido que ajustar a esos cambios, y quienes nos hemos dedicado a esta fascinante disciplina hemos tenido siempre dos opciones: adoptar simplemente los conceptos de “económico, práctico, conveniente y estético” que vayan desarrollando las naciones más avanzadas, conceptos que están explícitos en los libros y revistas que utilizamos en nuestra formación y ejercicio profesional, o buscar, afanosamente, los que vayan correspondiendo a nuestros propios cambios, que a menudo resultan radicalmente diferentes a los de esas naciones. Y esas diferencias son explicables: en las naciones desarrolladas los altísimos salarios se asocian con bajos costos de materiales y equipos, situación diametralmente opuesta a la nuestra; las tasas anuales de crecimiento demográfico, que en algunas de esas naciones son negativas, contrastan con las nuestras que todavía están en el rango de 2 ó 3 %; sus recursos son abundantes y sus satisfactores están al día, los nuestros son magros y padecemos rezagos agobiantes. Imitar a los afortunados no garantiza el éxito; más bien puede traducirse

Ing. Modesto Armijo Mejía en una ineficiente utilización de nuestros escasos recursos, propiciando nuestro empobrecimiento. El reconocimiento de ese contexto ha dado origen a dos ideas rectoras, aplicables tanto a los puentes como a las obras de infraestructura en general. Cumpliendo con los requisitos funcionales y de resistencia, nuestra meta debe ser lograr el menor costo posible, lo que generalmente implica un generoso, aunque racional, empleo del trabajo de nuestros ingenieros, administradores, sub-profesionales y obreros, tanto en gabinete como en campo. Considerando que conviviremos con nuestros puentes durante varias, o muchas generaciones venideras, es nuestra obligación dotarlos de un valor formal o estético trascendente. Quizás la mejor defensa frente a los inevitables cambios de ese subjetivo concepto que es la estética, sea el de reflejar la verdad estructural, sin adornos, y adoptar superficies continuas y tranquilas. Estas ideas rectoras son simples, lo cual no significa que sean de fácil aplicación. En cada caso debemos conciliar numerosos factores determinantes, mediante un intenso proceso intelectual y emocional, siendo éste último ingrediente el que nos dará aliento para desarrollar las más duras tareas con placer, es decir, a la manera de los verdaderos artistas.

Puentismo La extrema descarga de adrenalina del salto bungee

Cuando la persona salta, la cuerda se extiende para contrarrestar la inercia provocada por la aceleración de la gravedad en la fase de caída y luego el sujeto asciende y desciende hasta que la energía inicial del salto desaparece; entretanto, se afirma que se establece un especial contacto con la naturaleza y su belleza y se experimenta una libertad sin igual y una inigualable sensación de volar. A pesar de que los deportes extremos – también llamados de aventu-

ra o de riesgo – implican un grado muy alto de peligrosidad, se practican actualmente en todas partes del mundo y el bungee es muy popular. Sus orígenes se encuentran, no tanto en un deporte primitivo, sino en una leyenda y un ritual de un lejano pueblo de las islas Vanuta, - hoy llamadas Nuevas Hébrides un pequeño archipiélago ubicado a 1,750 kilómetros de Australia en el Océano Pacífico. Sobre la Isla de Pentecostés, la población de Bunlap cuenta la historia de un hombre llamado Tamalie, quien un día tuvo una disputa con su esposa y ella decidió huir de él, escalando un alto árbol Banyano y atándose los tobillos con una liana. Cuando Tamalie subió a buscarla, ella se aventó del árbol y su marido la siguió sin saber que ella se encontraba atada a una liana. Tamalie murió y su mujer sobrevivió, pero este hecho causó un gran impacto entre los habitantes, quienes comenzaron a practicar este tipo de salto para prevenir que una situación parecida volviese a presentarse. Finalmente, esta práctica se transformó en un ritual llamado “Gkol”.

El “Gkol” es una ceremonia que consiste en un salto muy similar al salto bungee y es realizado solamente por los hombres de la aldea como una prueba de valor y coraje. Exclusivamente con cañas y cuerdas vegetales se construye una torre de hasta 25 metros y el saltador es atado en cada tobillo con cuerdas de vid o lianas naturales que han sido medidas para un salto muy preciso, ya que el rito no consiste simplemente en saltar al vacío sino que la cabeza debe tocar ligeramente el suelo. Por supuesto, esto indica que tan solo unos centímetros de error en la medida de las lianas puede costarle la vida al hombre. El reto de saltar es un rito de iniciación que permite a los adolescentes convertirse en hombres y a los hombres asegurar una buena cosecha para toda la aldea. De la torre llegan a saltar tanto niños de 7 años – que se lanzan desde una altura menor – como hombres adultos. Esta tradición es una prueba de masculinidad y un presagio que puede resultar positivo o negativo en el porvenir de la aldea entera. El salto se ha convertido en un desafió universal practicado en todas partes del mundo.

35 Actualidades

e ha dicho que la palabra bungee apareció por primera vez en 1928 en el estado de Montana en los Estados Unidos y que fue utilizada más tarde como nombre de una goma de borrar. Casi noventa años después, bungee jumping o puentismo–forma híbrida que integra el sustantivo en español puente y el sufijo en inglés ing– se emplea para designar una actividad que se puede considerar dentro de los llamados deportes extremos, en la cual una persona se lanza desde una altura considerable con uno de los extremos de una cuerda elástica atada a sus tobillos y el otro extremos sujeto al punto de partida del salto.

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Puentismo El salto bungee moderno Se dice que en 1960, David Attenboroug y la cadena de televisión británica BBC realizaron un reportaje sobre el “Gkol” como una prueba de valor y coraje y que esta filmación inspiró a Chris Baker, un joven de Bristol, Inglaterra, a usar cuerdas elásticas para saltar de lugares altos de la misma manera en un juego de entretenimiento. A principios de 1970, Helmut Kiene, un escalador alemán realizó un salto pendular atando una cuerda en un puente del río Les Usses y saltando desde otro puente a 50 metros de distancia del puente inicial; pero se coincide en que el primer salto bungee moderno fue realizado el 1 de abril de 1979, por un grupo de aventureros, estudiantes de la Universidad de Oxford y creadores de El Club de Deportes Peligrosos. Ellos fueron David Kirke, Alan Weston, Chris Baker, Tim Hunt y Simon Keeling, quienes saltaron atados a cuerdas elaboradas desde el puente colgante de Clifton en Bristol. Se cuenta que estos audaces primeros saltadores fueron arrestados poco después, pero que continuaron con sus saltos en los Estados Unidos, iniciando la difusión del concepto del bungee jump a nivel mundial. Por 1982 saltaron desde plataformas, puentes, grúas en movimiento y globos aerostáticos, apareciendo en televisión. A pesar del peligro que implica esta actividad y de algunos impresionantes accidentes mortales que han tenido lugar, se han realizado con éxito millones de saltos desde 1980

gracias al estricto control de los operadores. Como práctica deportiva, es accesible a todo público a partir de una cierta edad y prácticamente sin límite. Se han registrado casos de niños de 9 años y de personas de hasta 75 años que han saltado sin problemas. Sin embargo, existen ciertas restricciones: a) estar en saludable condición física b) no padecer enfermedades cardiacas y c) superar el miedo a las alturas. En cuanto al equipo necesario, el elemento fundamental es una cuerda elástica producida por un gran número de tiras de látex natural y otros materiales. Este tipo de cuerda es muy segura inclusive para roces y acrobacias en la caída y puede resistir el peso de una tonelada Una cuerda de bungee debe tener una capacidad de estiramiento del 400% para amortiguar el impacto de caída y evitar problemas físicos. Otro factor es un arnés de atado efectivo por los tobillos – en algunos casos se lleva también un arnés de cadera – el cual permite que la persona que salta no sufra un cambio brusco de postura. También es muy importante que el lugar para hacer el salto sea adecuadamente elegido y preparado por expertos; asimismo, se requiere un bumper acolchado para evitar entre lanzamientos y un conjunto de fijaciones para que la caída sea controlada y el frenado progresivo. Finalmente, es necesario tomar en cuenta la velocidad del viento que puede afectar el salto. El cuidado en todos estos aspectos asegura que se pueda vivir una magnífica experiencia.

Los 5 saltos bungee más altos del mundo

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1.- Puente Royal Gorge, Estados Unidos. Aunque solamente fue abierto para los Go Gast Games 2005 y 2007, tiene el récord como el salto bungee más alto del mundo con una altura de 321 metros. Se encuentra suspendido del Puente Royal Gorge sobre el río Arkansaw, en Colorado, Estados Unidos.

2.- Torre Macao, China. Es considerado por muchos el salto bungee más alto del mundo porque a diferencia del Puente Royal Gorge se encuentra activo todo el año. Tiene una altura de 233 metros y según el Libro de Récords Guiness es el salto bungee comercial más alto del mundo. Cuenta con salto bungee y con skyjump, un salto mucho más controlado en el cual no hay rebote.

3.- Presa Verzasca, Suiza. Se encuentra sobre el Lago di Vogorno formado por la Presa Verzasca, en Suiza. Suspendido sobre la presa, este salto de 220 metros de altura es uno de los más demandados del mundo por la experiencia de caer al lado de una pared de concreto que parece interminable. Hizo su debut cinematográfico en la Película Goldeneye de James Bond.

4.- Puente Bloukrans, Sudáfrica. Este puente tiene el récord como el puente con el arco más alargado del mundo y tiene también el record del 4º salto bungee más alto del mundo. Inaugurado en 1997, tiene un sistema de péndulo que permite volar de un lado a otro a 216 metros de altura.

5.- Puente Europabrüke, Austria. Es el único de esta selecta lista que no supera los 200 metros, pero con sus 192 metros de altura produce vértigo tan sólo con pararse en la orilla de este puente que conecta a Austria e Italia a través de los Alpes. Lo peculiar de este salto es el paisaje, pues quien lo hace se ve rodeado de las montañas y de un valle interminable.