La semana pasada analizamos la evolución de la técnica en los primeros puentes atirantados. Hoy os describimos la historia homóloga sobre los primeros puentes colgantes, remontándonos a sus orígenes y abarcando su desarrollo hasta la actualidad.
Los primeros puentes colgantes: puentes catenaria
Datar el primer puente colgante de la historia se antoja imposible; la inmensa mayoría de estas estructuras fueron colapsadas y no han conseguido llegar hasta el presente.
Pese a ello, se reconoce que, en épocas primitivas (siglo XII), los primeros puentes colgantes de los que existen registros poseían las mismas características. Eran los denominados “puentes catenaria”, abundantes en Sudamérica y Asia, y cuyos elementos estructurales estaban realizados con cuerdas de fibras naturales fuertemente trenzadas. Su nombre se debe a que, una vez puestas en servicio, estas pasarelas adoptaban el aspecto natural de la catenaria (forma que adquiere un elemento lineal al ser sometido únicamente a su propio peso).
De las pasarelas descritas, la más conocida es la que reposa a 36 metros de altura sobre el río Apurimac en la ciudad de Cúzco (Perú), cuya luz alcanza los 45 metros de longitud (Imagen anterior).
Puentes colgantes: el uso de las cadenas
El siguiente paso en esta evolución viene dado por el cambio en el material utilizado. Se desarrollaron proyectos de puentes colgantes de cadenas en China, que alcanzaban hasta 100 metros de luz entre sus pilas, tal y como muestran diversas ilustraciones.
De este modo, con permiso de los puentes catenaria iniciales, se llega hasta el que se considera el primer puente colgante de cadenas de la época moderna. Se trata del puente sobre Jacob´s Creek (Pennsylvania), obra del ingeniero americano James Finley, inaugurado en el año 1801 con una luz de 21 metros.
Posteriormente y debido a su éxito, J. Finley decidió patentar su sistema de cadenas al proyectar el puente de Newburyport, con el cual se conseguía alcanzar los 74 metros de luz, una cifra ya considerable para el año 1810.
Los puentes anteriormente descritos tenían un tablero constituido por tablones de madera, lo cual no dotaba al conjunto de la rigidez necesaria para soportar las vibraciones y deformaciones.
Tan pronto como se publicaron estos proyectos, se propagó por Europa y América la intención de construir sus nuevos puentes a través de este sistema de atirantamiento con cadenas.
Así, el primer puente colgante de cadenas construido en Europa data de 1817, obra de John y Tomas Smith. Situado en Escocia, el puente de Dryburgh alcanzaba una longitud entre pilas de 79 metros.
Puentes colgantes: la introducción de las vigas metálicas
Tres años más tarde, el ingeniero Samuel Brown introducía una mejora en este tipo de construcciones rigidizando el tablero con unas vigas metálicas en el Union Bridge, en el que se consiguen alcanzar 137 metros de luz.
Mientras tanto, la ingeniería se desarrollaba a pasos agigantados, lo que permitía superar de manera continuada los records de mayor luz en un vano colgante. Buen ejemplo de ello es el Puente de la Caille en Francia, que en 1839 alcanzó los 182 metros de luz.
Conviene ahora llamar la atención para observar cómo la curvatura generada por los cables principales se sitúa más elevada conforme pasan los años. Así por ejemplo, en el primer puente de James Finley los cables se encuentran (en el tramo central del vano) por debajo de la cota del tablero, mientras que en los últimos puentes éstos se sitúan siempre por encima de dicha cota. Esto denota un mejor conocimiento de la técnica y unos cálculos más afinados.
Entre tanto, se había iniciado una competición entre Europa y EE.UU. por demostrar quién construía el puente más largo, más esbelto y más seguro; motivo por el que se puede afirmar que en torno a 1850 se inicia la “etapa de esplendor” de los puentes colgantes.
Buena prueba de esta etapa de redescubrimiento es el Puente de Brookling (inaugurado en 1883 por Jhon A. Roebling, con 486 metros de luz) o el puente de Golden Gate, obra de L. B. Strauss, que alcanza los 1280 metros de vano desde su inauguración en 1937.
Cabe mencionar que fue éste último el mayor exponente de dicha época. Nótese cómo la relación canto/luz del tablero es mínima, creando un bello efecto estético. Pero no todo es positivo en este tipo de mega construcciones: tanto más aumentaba dicha esbeltez, tanto más se originaban problemas de rigidez insuficiente.
De este modo se llega, en 1940, al famoso colapso del puente de Tacoma-Narrows, el cual ya os explicamos en nuestro Blog. A partir de este suceso histórico, se replanteó la forma de diseñar estos puentes, volviendo a dar mayor rigidez al tablero con grandes celosías por las que transcurren líneas ferroviarias. Con el increíble desarrollo de la ingeniería civil se han llegado a proyectar puentes colgantes que alcanzan hasta los 3.000 metros de luz en su vano principal, como el puente sobre el estrecho de Messina.