Los soportes de puentes desempeñan un papel crucial en la integridad estructural y la funcionalidad de los puentes. Estos dispositivos, instalados entre la subestructura y la superestructura del puente, están diseñados para transferir cargas aplicadas, incluidas cargas sísmicas, de viento, de tráfico y de peso propio, al tiempo que se adaptan a movimientos como la rotación y la traslación. Los soportes para puentes se clasifican en soportes de expansión, que permiten movimientos de traslación y rotación, y soportes fijos, que permiten movimientos de rotación y traslación limitada. Este artículo explora los distintos tipos de soportes de puentes utilizados en la construcción y sus características específicas.

Comprender los cojinetes de puentes

¿Qué son los cojinetes de puentes?

Los soportes de puentes son dispositivos estructurales colocados entre la subestructura y la superestructura de un puente. Facilitan la transferencia de cargas al tiempo que permiten los movimientos necesarios, asegurando la estabilidad y durabilidad del puente. Estos cojinetes se adaptan a diferentes tipos de cargas, como sísmicas, de viento, de tráfico y del propio peso del puente, al tiempo que permiten movimientos como la rotación y la traslación.

Tipos de soportes para puentes

Los apoyos para puentes se clasifican en términos generales en dos categorías: apoyos de expansión y apoyos fijos. Los rodamientos de expansión permiten movimientos de traslación y rotación, mientras que los rodamientos fijos permiten movimientos de traslación y rotación limitados. Los principales tipos de soportes para puentes incluyen cojinetes deslizantes, cojinetes de pasador y balancín, cojinetes de rodillos, cojinetes elastoméricos, cojinetes curvos, cojinetes de pote y cojinetes de disco.

Cojinetes deslizantes para puentes

Descripción general de los rodamientos deslizantes

Los cojinetes deslizantes constan de dos placas metálicas, normalmente de acero inoxidable, que se deslizan entre sí, facilitando el movimiento de traslación. Para minimizar la fricción, se utilizan materiales lubricantes como el politetrafluoroetileno (PTFE) entre las placas.

Aplicación y limitaciones

Los cojinetes deslizantes generan fuerzas de fricción que impactan la subestructura, la superestructura y los propios cojinetes. Según las directrices de ASSHTO, los cojinetes deslizantes no son adecuados para luces de puentes superiores a 15 metros, ya que no soportan movimientos de rotación. Sin embargo, esta limitación se puede superar combinando rodamientos deslizantes con otros tipos de rodamientos.

Cojinetes de balancines y pasadores para puentes

Estructura y función

Los cojinetes basculantes cuentan con una superficie inferior curvada para movimiento de traslación y un pasador en la parte superior para movimiento de rotación. Los cojinetes de pasador, por otro lado, son cojinetes fijos que acomodan el movimiento de rotación mediante un pasador de acero. Ambos tipos se utilizan principalmente en estructuras de puentes de acero.

Consideraciones y mantenimiento

Se deben utilizar cojinetes de balancín y pasador cuando los movimientos del puente se comprenden y describen bien, ya que se adaptan a los movimientos en una sola dirección. La inspección y el mantenimiento regulares son cruciales debido a su susceptibilidad a la corrosión y al deterioro.

Rodamientos de rodillos para puentes

Tipos de rodamientos de rodillos

Los rodamientos de rodillos se pueden utilizar en estructuras de puentes de acero y hormigón armado. Vienen en dos configuraciones principales: rodamientos de rodillos simples, que constan de un rodillo entre dos placas, y rodamientos de rodillos múltiples, que incluyen varios rodillos entre dos placas.

Beneficios e inconvenientes

Los rodamientos de un solo rodillo son económicos y pueden acomodar movimientos de rotación y traslación, pero tienen una capacidad de carga vertical limitada. Los rodamientos de rodillos múltiples pueden soportar grandes cargas verticales y adaptarse a movimientos de traslación, pero son más caros. Ambos tipos requieren un mantenimiento regular para evitar la corrosión y los daños.

Rodamientos curvos para puentes

Diseño y funcionalidad

Los rodamientos curvos constan de dos placas curvas coincidentes. Los rodamientos curvos cilíndricos se adaptan a los movimientos de rotación, mientras que los rodamientos curvos esféricos permiten movimientos tanto de rotación como de traslación. La geometría y las cargas de gravedad proporcionan resistencia lateral, que se mitiga agregando deslizadores de PTFE para adaptarse a los movimientos laterales.

Uso y ventajas

Los rodamientos curvos son eficaces para gestionar movimientos de rotación y traslación, especialmente en configuraciones esféricas. El uso de controles deslizantes de PTFE mejora su capacidad para manejar movimientos laterales, haciéndolos versátiles para varios diseños de puentes.

Cojinetes de pote para puentes

Composición y mecanismo

Los cojinetes de recipiente comprenden un disco elastomérico confinado en un recipiente, un pistón de acero adaptado a la pared del recipiente y anillos de sellado planos que mantienen el elastómero dentro del recipiente. Estos rodamientos pueden soportar importantes cargas verticales, transferidas a través del pistón de acero al disco elastomérico.

Movimiento y Transferencia de Carga

Los cojinetes tipo pote se adaptan principalmente a movimientos de rotación, con un movimiento de traslación limitado. Para mejorar la capacidad de traslación, se introducen controles deslizantes de PTFE en la superficie deslizante. Este diseño hace que los cojinetes tipo pote sean adecuados para manejar cargas verticales y laterales sustanciales.

Cojinetes de disco para puentes

Componentes y función

Los cojinetes de disco incluyen un disco elastomérico y un anillo metálico en el centro. El movimiento rotacional se adapta mediante la deformación del elastómero, mientras que el movimiento traslacional se gestiona mediante controles deslizantes de PTFE. El elastómero debe ser lo suficientemente duro para soportar cargas verticales sin deformación excesiva y lo suficientemente flexible para permitir movimientos de rotación.

Aplicaciones y mantenimiento

Los cojinetes de disco son eficaces para soportar cargas verticales y laterales. El mantenimiento regular es esencial para garantizar que el elastómero conserve sus propiedades y que el rodamiento funcione correctamente con el tiempo.

Conclusión

Los soportes de puentes son indispensables en la construcción de puentes modernos, ya que proporcionan el soporte necesario y la adaptación al movimiento para garantizar la integridad estructural y la longevidad. Cada tipo de rodamiento tiene aplicaciones, ventajas y limitaciones específicas, por lo que es esencial elegir el tipo de rodamiento correcto según el diseño del puente y los requisitos de carga. La inspección y el mantenimiento periódicos son cruciales para el rendimiento y la durabilidad de estos rodamientos.

Resumen

Los soportes de puentes son componentes cruciales en la construcción de puentes, ya que permiten la transferencia de carga y la acomodación del movimiento entre la subestructura y la superestructura del puente. Los tipos principales incluyen rodamientos deslizantes, de pasador y balancín, de rodillos, curvos, de tipo pote y de disco, cada uno con características y aplicaciones únicas. La selección, instalación y mantenimiento adecuados de estos cojinetes son vitales para la funcionalidad y longevidad del puente.

Preguntas frecuentes

¿Qué son los cojinetes de puentes?

Los cojinetes de puente son dispositivos instalados entre la subestructura y la superestructura de un puente para transferir cargas y permitir los movimientos necesarios como la rotación y la traslación.

¿Cuáles son los principales tipos de apoyos para puentes?

Los principales tipos de soportes para puentes incluyen cojinetes deslizantes, cojinetes de pasador y balancín, cojinetes de rodillos, cojinetes elastoméricos, cojinetes curvos, cojinetes de pote y cojinetes de disco.

¿Cuál es la diferencia entre rodamientos de expansión y fijos?

Los cojinetes de expansión permiten movimientos de traslación y rotación, mientras que los cojinetes fijos permiten movimientos de rotación y traslación limitada.

¿Por qué es importante el mantenimiento regular de los apoyos de los puentes?

El mantenimiento regular es crucial para prevenir la corrosión, el deterioro y los daños, garantizando que los cojinetes funcionen correctamente y prolongando la vida útil del puente.

¿Cómo reducen los cojinetes deslizantes la fricción?

Los cojinetes deslizantes reducen la fricción utilizando materiales lubricantes como el politetrafluoroetileno (PTFE) entre las placas metálicas deslizantes.

¿Cuándo se utilizan los apoyos tipo pote en la construcción de puentes?

Los cojinetes tipo pote se utilizan cuando es necesario soportar cargas verticales sustanciales, ya que pueden soportar movimientos de rotación significativos y, con deslizadores de PTFE, movimientos de traslación limitados.