Guía para el Diseño Final de un Puente

Definición del sistema estructural:

Las cargas deben canalizarse según elementos estructurales disponibles (cables, vigas, arcos, torres, etc.) limpiamente hacia las fundaciones. Todo elemento estructural que no cumpla una condición clara en el problema, no es necesario, esta de más en el conjunto. No debemos colocar elementos estructurales para conseguir apariencia estética, sin funciones estructurales definidas, pues el efecto es contrario. La elección del sistema estructural es muy compleja, pues requiere de mucha experiencia, de visión espacial, de comprender la canalización de las cargas hacia las fundaciones y del método constructivo para las condiciones especificas del sitio del puente.

Correcta proporción de dimensiones:

Esta proporción debe ser entre las tres dimensiones de los miembros estructurales y entre la longitud y la altura del puente. Es decir debe haber armonía en todas las dimensiones de la estructura. Existen reglas matemáticas para relacionar en forma estética las dimensiones de la estructura, pero no son reglas rígidas, sino guías para ir definiendo las dimensiones resistentes. Podemos expresar una regla simple: El numero de luces del puente debe ser impar. Los puentes con números pares de vanos resultan con problemas estéticos graves, difíciles de resolver, así como los puentes en cruces oblicuos. Es conveniente diseñar el puente recto en cruce oblicuo, aunque aumente la longitud de la estructura.

Buen ordenamiento:

Debe haber un correcto orden entre las líneas y bordes de la estructura que determina la apariencia del conjunto. El numero de direcciones de dimensiones en los miembros estructurales debe ser minimizado. No se debe rebuscar adornos innecesarios que influyan en el conjunto general de la estructura. Diseño adecuado de los miembros estructurales, tanto en posición como en sus dimensiones. Es decir no deben haber elementos estructurales sobrantes, pues resultara negativo a la apariencia estética de la estructura.
Las uniones y apoyos entre los miembros estructurales deben diseñarse con los grados de libertad definidos en el esquema estructural del puente.

Integración al entorno:

Debe haber una integración completa al entorno del sitio del puente, al paisaje, a la ciudad y también a la escala de la estructura del puente comparada con la escala de la construcción de los alrededores. Este criterio fue tomado muy en cuenta en los diseños finales de los puentes Urbanos.

Elección de los materiales:

Escoger los materiales para la estructura tiene una influencia considerable en la apariencia estética. Este punto influyo considerablemente en la elección del acero, pues queríamos estructuras ligeras y facilidad de montaje en zonas con alto flujo vehicular.

Colores de la estructura:

Es un importante elemento para conseguir una buena impresión de la estructura. Una guía muy general es usar colores fuertes (rojo, amarillo, azul, etc.) para los miembros muy esbeltos en acero estructural.

Entorno en el tablero del puente:

El espacio superior de la estructura debe ser diseñado para dar una sensación agradable a los usuarios. En esto es muy importante en el diseño de las barandillas, los detalles de unión de los miembros estructurales, la textura del material del tablero (concreto, fibra de vidrio, acrílico, etc.).


Iluminación:

Un sistema de luces bien diseñado, realza la apariencia del puente de noche. En nuestro país no hay historia para la iluminación de los puentes. Hicimos esfuerzos en los peatonales y puentes de separación de rasantes para su iluminación principalmente en los distribuidores de tráficos de la Av. J.F. Kennedy - Winston Churchill y Av. J.F. Kennedy - Abraham Lincoln y en los peatonales del Km 9 de la Autopista Duarte, Centro Olímpico en la Av. 27 de febrero y en la Panadería Sum en la Av. 27 de febrero.

Simplicidad:

La simplicidad y el refinamiento de la forma pura estructural son los criterios más importantes para una obra de puente.

Estudios Necesarios para el Proceso de Diseño de un Puente

Es necesario realizar una serie de estudios para poder diseñar un puente, que van a incidir en el tipo de puente, su longitud total, el numero de vanos, cimentaciones y su colocación en el entorno del sitio. Dichos estudios son los siguientes:

Plano del emplazamiento: Donde se indica los obstáculos a salvar, como son ríos, caminos, carreteras, ferrocarril, avenidas, etc. Debemos tratar de realizar el cruce recto para eliminar problemas constructivos y de estética de los puentes oblicuos.

Sección Longitudinal: Perfil en el eje del puente planeado, donde se indiquen los gálibos a salvar, rasante, nivel máximo de las aguas.

Ancho del Puente: Dimensiones de los carriles, aceras, defensas y sobreancho definido según las normas vigentes. El puente debe ser más amplio que las vías, pues es un obstáculo al transito libre.

Cimentación: Sondeos con los datos geológicos y de mecánica de suelos, dificultad de la cimentación que tiene una influencia en la elección del tipo estructural y en las magnitudes de las luces a elegir.

Condiciones climatológicas: Máximas avenidas de los ríos, alturas de las mareas, periodos de sequía y lluvias.

Condiciones locales: Posibilidad de acceso de maquinarias al sitio del puente, materiales disponibles en la zona, agua limpia, corriente eléctrica y de trabajadores especializados. En puentes urbanos el problema es más complicado cuando el emplazamiento de puente esta definido en zonas de alto transito vehícular.

Topografía del entorno: Si se trata de un campo abierto, valles, paisaje montañoso, ciudad con casas pequeñas ó grandes edificios modernos. La escala del entorno desempeña un papel predominante en la elección del tipo de puente y su armonía con el entorno circundante.

Requisitos de entorno: Los puentes en zonas urbanas que influyen radicalmente en la configuración urbanística del emplazamiento del puente y que son vistos de muchos puntos próximos, sobre todo las pasarelas peatonales, que exigen un diseño mas refinado que los puentes situados en carreteras.

Después de que los datos anteriores sean asimilados correctamente, comienza el proceso creativo del diseño del puente. Es necesario que el proyectista haya visto muchos puentes, pensando y estudiado profundamente muchas soluciones y posibilidades para darse cuenta donde es necesario un puente de vigas, un arco, un puente atirantado ó un puente colgante, etc., conocer la influencia de la cimentación en la elección de las luces y del sistema estructural, así como que altura resistente necesaria para los vanos elegidos. A esta altura es muy conveniente la inspiración pues pueden surgir nuevas soluciones que satisfacen mejor las condiciones del entorno. La creatividad conduce a innovaciones.