Tipos de puentes colgantes: partes y clasificación
Un puente colgante es el ejemplo por excelencia de estructura colgante: el tablero cuelga, mediante péndolas, de dos cables principales que trabajan a tracción y se sostienen sobre torres, transmitiendo finalmente el esfuerzo a los anclajes. En este artículo vemos qué es y cómo funciona un puente colgante, cuáles son sus partes y su clasificación según cuatro criterios. Forma parte de nuestra clasificación de puentes.
¿Qué es un puente colgante y cómo funciona?
En un puente colgante, las cargas del tablero se transmiten por las péndolas hasta los cables principales, que las llevan en tracción hasta las torres y, desde allí, hasta los anclajes. Esta es la diferencia esencial con los puentes atirantados: en el atirantado cada tirante va directo de la torre al tablero, mientras que en el colgante existe un cable principal continuo del que cuelgan las péndolas.
Por ser los cables incapaces de resistir flexión, la estabilidad frente a cargas no uniformes y a la acción del viento se confía a la viga (o armadura) de rigidez, que reparte esas cargas y controla las deformaciones.
Partes de un puente colgante
Los componentes principales de un puente colgante son los siguientes:
- Cables principales: elementos flexibles que trabajan a tracción y adoptan una forma próxima a la parábola bajo carga uniforme.
- Torres o pilonos: soportan los cables en su punto más alto y bajan las cargas a la cimentación.
- Silletas: apoyos sobre las torres por donde pasa el cable principal.
- Péndolas: tirantes verticales (o inclinados) que cuelgan del cable principal y sostienen el tablero.
- Viga o armadura de rigidez: rigidiza el tablero y distribuye las cargas concentradas y las acciones dinámicas.
- Tablero: la superficie de circulación.
- Anclajes: macizos que reciben el tiro de los cables en los extremos.
- Flecha (f) y luz (L): la flecha es el descenso del cable en el centro respecto de las silletas; la luz, la distancia entre torres.
Las torres merecen un tratamiento propio, que puedes ver en torres de puentes colgantes; para la anatomía general de cualquier puente, revisa partes de un puente.
Clasificación de los puentes colgantes
Los puentes colgantes se clasifican según el número de vanos, la continuidad de la viga de rigidez, el tipo de péndolas y el tipo de anclaje de los cables.
Según el número de vanos
Pueden ser de un vano, de dos o tres vanos con dos torres, o multivano con tres o más torres. Los de tres vanos son los más comunes. En los puentes multivano, el desplazamiento horizontal de la punta de la torre aumenta con las condiciones de carga y es necesario limitarlo; una alternativa clásica fue el puente de la bahía de Oakland, en San Francisco, compuesto por dos puentes de tres vanos colocados uno a continuación del otro.
Según la continuidad de la viga de rigidez
La viga de rigidez puede ser de dos rótulas (articulada) o continua. Las de dos rótulas son habituales en puentes de carretera; para uso combinado de carretera y ferrocarril suele preferirse la viga continua, que asegura mejor la transitabilidad del tren.
Según el tipo de péndolas (suspensión)
Las péndolas son, por lo general, verticales. En algunos puentes se emplean péndolas inclinadas o diagonales —como en el puente Severn (Inglaterra) o el del Bósforo (Turquía)—, que generan una acción de armadura capaz de resistir cortante y aportan amortiguamiento frente a oscilaciones aerodinámicas. Como los cables sólo admiten tracción, el diseño debe garantizar que siempre exista una tensión residual en las péndolas.
Según el tipo de anclaje
El anclaje puede ser externo o autoanclado. En el anclaje externo —el más común— los cables se sujetan a un macizo de anclaje en tierra. En el puente colgante autoanclado, los extremos de los cables se conectan a la viga de rigidez en lugar de a un anclaje externo, por lo que la viga queda sometida a la compresión inducida por los cables. Se emplea en luces cortas o moderadas (del orden de 120 a 300 m) cuando las condiciones de cimentación no permiten anclajes externos.
Puente de cuerda de brida (Zügelgurtbrücke)
Es una solución intermedia entre el puente colgante y el atirantado, con características de ambos: los cables principales son curvos pero no continuos entre las torres —cada cable se extiende de la torre a un vano, como en los atirantados—, y a la vez el tablero cuelga de ellos mediante péndolas a intervalos cortos, como en los colgantes. Ejemplos son el puente de Ruhrort-Homberg sobre el Rhin (1953) y el de Krefeld-Urdingen (1950).
Criterios de clasificación del puente colgante
| Criterio | Tipos |
|---|---|
| Número de vanos | Un vano / dos o tres vanos (dos torres) / multivano (tres o más torres) |
| Continuidad de la viga de rigidez | De dos rótulas (articulada) / continua |
| Tipo de péndolas | Verticales / inclinadas (diagonales) |
| Tipo de anclaje | Externo (a un macizo en tierra) / autoanclado (a la viga de rigidez) |
Preguntas frecuentes
¿Qué es un puente colgante?
Es un puente en el que el tablero cuelga, mediante péndolas, de dos cables principales que trabajan a tracción, sostenidos sobre torres y sujetos en los extremos por anclajes.
¿Cuáles son las partes de un puente colgante?
Cables principales, torres o pilonos, silletas, péndolas, viga o armadura de rigidez, tablero y anclajes.
¿Qué diferencia hay entre un puente colgante y uno atirantado?
En el colgante las cargas pasan del tablero a las péndolas y de estas a un cable principal continuo; en el atirantado, cada tirante conecta directamente la torre con el tablero, sin cable principal.
¿Qué es un puente colgante autoanclado?
Aquel en que los cables se anclan a la propia viga de rigidez en vez de a un macizo en tierra. La viga soporta la compresión de los cables y se usa en luces cortas o moderadas cuando la cimentación no permite anclajes externos.
¿Por qué algunos puentes colgantes tienen péndolas inclinadas?
Las péndolas inclinadas generan una acción de armadura que resiste cortante y mejora el amortiguamiento frente a oscilaciones aerodinámicas, como en el puente Severn o el del Bósforo.