Puente sobre el estrecho de Messina

El pasado día 23 de Diciembre se colocó la primera piedra de esta obra faraónica (cuya finalización está prevista para el 2017) que comunicará el sur de la península itálica y la isla de Sicilia (aunque el acto oficial fue aplazado debido al ya conocido incidente de Berlusconi) y que batirá de largo el record de luz en puentes, superando los 1990 metros del Akashi (1991 tras el gran sismo que tuvo que resistir) en ¡1310 metros!; es decir, tendrá una luz central de 3,3 km y vanos de compensación (ni falta hace decir que la tipología será de puente colgante) de 195, con una longitud total de 3690 metros.
Muchos son los argumentos en contra de la construcción de este gran puente: un gasto de más de 6.000 millones de euros en plena crisis económica, el hecho de que no existan lineas de alta velocidad actualmente que vayan a ser conectadas con dicho puente, el haber otras necesidades en cuanto a infraestructuras mucho más evidentes (como el terminar la autopista Salerno-Reggio Calabria), y otro que no se debe despreciar, como es la presencia de las mafias locales que controlan buena parte de todo el cotarro de la región y que sin duda no verían con buenos ojos esta infraestructura que a largo plazo traería un desarrollo de la región, lo cual no será de su agrado.
No obstante desde el punto de vista de la ingeniería el reto es cuanto menos ilusionante y aunque quizá sea un poco exagerado, en palabras de más de un ingeniero,el reto es similar al que tuvo lugar hace años con la llegada del hombre a la luna, y que sin duda con los actuales materiales disponibles a escala industrial para la contrucción (acero y hormigón) llevará a la tipología del puente colgante hasta sus límites.
Esta superestructura será capaz de resistir vientos de más de 216 km/h (los registros de la zona, nunca superaron los 150 km/h) y sismos superiores a 7,1 grados y está diseñada para resistir posibles tsunamis.

. SECCIÓN DEL PUENTE


Página oficial: http://www.pontedimessina.it/

NO SE DEBEN ESCALAR LAS COSAS

Esta nueva entrada del blog va dedicada al inmenso obelisco que nos han colocado en la Plaza Castilla, obra del arquitecto e ingeniero Santiago Calatrava y que me llevó a pensar acerca de la mala decisión de escalar las cosas desde el punto de vista estético.

Con "escalar" me refiero al hecho de tomar el diseño de un objeto y tratar de reproducirlo a un tamaño distinto, intentando mantener la proporción en sus dimensiones, si bien como resulta obvio (y a mucha gente parece que no le entra en la cabeza) no se mantiene la proporción con el entorno que lo rodea ni con el observador que a fin de cuentas, juzgará su belleza. Y es aquí cuando recurro a la socorrida frase de que el tamaño, amigos, si que importa; y quien no se lo crea que investigue sobre la torre Agbar de Barcelona.

Al ver el obelisco este, me pregunté como ese diseño puede quedar bien por ejemplo en el soporte de una pluma de escritorio y tan rematadamente mal frente a las Torres Kio. Mi conclusión sin duda, está en el tamaño relativo entre el objeto que observamos, el observador y lo que el observador espera de ese objeto.

Intentaré explicarme un poco mejor poniendo dos ejemplos:

En primer lugar la serie 7 de BMW frente a la serie 3. Es conocido por todo aficionado a los coches que si por algo se ha caracterizado siempre esta marca, es por realizar vehículos deportivos, de formas ágiles y dinámicas y que nos trasmiten una sensación de deportividad...y eso es lo que espera un observador que ve un BMW. Así pues en la serie 7, las formas(prácticamente imitadas en la serie 3) debido a su mayor tamaño producen una sensación de cierta "torpeza" y masividad que no encaja bien con la imagen de la marca; lo cual a mi juicio no ocurre en la 3, que esteticamente me parece muy acertada.

El otro ejemplo, ya que estamos hablando de coches, es el Aston Martin Cygne, en el cual ocurre todo lo contrario que en el ejemplo anterior. La marca ha adoptado el diseño de un super-deportivo (bajo, estrecho y musculoso) y se lo ha implantado a un pequeño utilitario.




Por otra parte, tengo que decir, que si bien Calatrava tiene muchas "obras" (entre comillas, porque sus diseños rozan la escultura la mayoría de las veces más que la ingeniería propiamente dicha) muy interesantes, creo que a veces peca de no tener en cuenta el entorno que lo rodea o bien pretende adaptar éste a su obra. Sus diseños pueden quedar muy bien integrados en una ciudad amplia y "mediterranea" como Valencia y fatal en otras partes...pero él parece que no tiene eso en cuenta; y para darse cuenta de ello no hay más que ver su puente en Mérida junto al Romano.

Como conclusión creo que si alguna vez me toca diseñar algo (o a quien lea esto) creo que se debe tener en cuenta esto que digo y no por ver un objeto que en su contexto queda fenomenal, intentar extrapolarlo al nuestro.

CONSTRUCCIONES SINGULARES DE MADRID:PUENTE DE SEGOVIA

Dicen que uno de los símbolos más representativos de una ciudad, son aquellos puentes que bien por sus dimensiones o por su forma, constituyen un emblema para ésta. Tenemos muchísimos ejemplos, aunque si tengo que quedarme con dos, se me vienen primero a la mente el Golden Gate y el puente de Brooklyn, aunque como digo, podríamos seguir con la lista y escribir sólo un artículo sobre esto.

Madrid, sin embargo, no está atravesada por ningún gran río, ni tenemos una bahía que salvar. No obstante y aunque el Manzanares no se trate más que un afluente, a su vez de un afluente (eso si, cuenta con numerosas aportaciones los días que juega el atleti, gracias a las lágrimas de sus seguidores...) el salvarlo mediante un puente de piedra tiene su complicación, constituyendo el Puente de Segovia un elemento clave del patrimonio de la ciudad.


El Puente de Segovia, es el puente más antiguo de la ciudad ( aquí vemos una de las características claves de este tipo de puentes: su gran durabilidad) y su construcción, ordenada por Felipe II y dirigida por el arquitecto Juan de Herrera se extendió entre 1582 y 1584. Históricamente, constituía uno de los principales accesos a la villa, de lo cual se percató el bando Republicano durante la Guerra Civil, ya que fue volado en el año 1936 para evitar la entrada de las tropas franquistas a la ciudad. En los años setetenta fue nuevamente reformado para permitir el paso de la M-30 que en la actualidad se encuentra soterrada.


El puente consta de nueve arcos de medio punto como esquema resistente. El arco de medio punto será la única tipología empleada en las construcciones de puentes de piedra hasta la aparición del arco ojival en el Gótico. Esto es debido a que la piedra tiene una resistencia a tracción muy pequeña en comparación con su resistencia a compresión, que puede ser en torno a los 60 MPa; así pues, si tenemos una carga contínua como es el caso de un puente de piedra, en el cual el peso propio es muy superior a las posibles sobrecargas que reciba, podemos incribir su antifunicular de cargas sin salirnos del canto del arco (es por ello que se disponen piedras de gran canto en él). Sin embargo como posteriormente ocurrirá durante el final del Gótico y principios del Renacimiento, los constructores se darán cuenta, que es más eficaz el empleo de arcos rebajados (y la sutileza del arco carpanel, con el cual no trasmitimos esfuerzos horizontales elevados a las pilas, lo cual es algo muy a tener en cuenta durante su construcción) pues éste se aproxima más a la forma de catenaria, como antifunicular de las cargas de peso propio, frente al arco de medio punto, que en realidad se trataría del antifunicular de una carga de presión radial.

Cabe por otra parte destacar, cómo en esta época sin tener los conocimientos actuales sobre cálculo de estructuras, los constructores de puentes, tenían una intuición clara, fruto de la experiencia, de cómo se distribuyen las tensiones en un puente de este tipo. Así pues para elaborar el arco se utilizan sillares concienzudamente escogidos y de gran calidad, mientras que en el tímpano se emplean sillares sin grandes resistencias, o directamente se rellenaba el timpano con arena y se cubría con mampostería. Si hoy en día realizamos un análisis por elementos finitos en un puente arco de piedra, veremos como el tímpano apenas tiene tensiones y se limita principalmente a dos funciones: en primer lugar el de repartir las cargas sobre el arco de forma más o menos uniforme y en segundo lugar sirve para "confinarlo", ya que podemos modelizar el relleno del timpano como si actuasen muelles horizontales por unidad de longitud del arco que disminuyen las deformaciones en éste,reduciendo el riesgo de formación de rótulas plásticas que son la principal causa de fallo en construcciones de este tipo.

Por otra parte uno de los elementos que mayor belleza confieren al conjunto son los tajamares, rematados en forma de un semicono que contribuyen en gran medida a realzar la obra.

PUENTE ING. FERNÁNDEZ CASADO

El puente Ingeniero Fernández Casado, en honor al ingeniero de caminos, canales y puertos fallecido el 3 de mayo de 1988 que desarrolló gran parte de su carrera en el ámbito de las estructuras y más en concreto en el de los puentes, se trata de un gran puente atirantado que en el momento de su inauguración (1983) fue récord de luz en puentes atirantados con tablero de hormigón. Se sitúa sobre el embalse de Barrios de Luna en León formando parte de la AP-66.

En cuanto a sus dimensiones cabe destacar que el puente tiene dos vanos laterales de 66 m y un vano central con una luz de 440 m. Las dos torres tienen tienen más de 100 metros, algo más de 90 sobre el tablero.

Fue construido mediante vanos sucesivos.

Sin embargo, dado que esta entrada del blog no pretende ser un artículo técnico (para lo cual ya existen otras mucho más completas y mejores, asi como publicaciones en revistas especializadas), voy a dar mi visión del puente, el cual visité hace dos años con algunos compañeros de clase, acompañados por nuestro profesor de hormigón que por esa época trabajaba en la empresa que suministó los tirantes para la realización del mismo.

En este sentido, lo primero que sorprende al recorrerlo a pie, son las grandes vibraciones que se prodeucen en su centro de vano al paso de los camiones. Esto es así porque el puente tiene una junta de neopreno en su centro de vano que actúa a modo de rótula a cortante (un empotramiento deslizante de los cuales estamos acostumbrados a ver en resistencia de materiales, si bien lógicamente presenta cierta resistencia a moverse en vertical por efecto de la fricción). A día de hoy según nos comentaron seguramente no estaría permitido disponer esta junta.

Otro elemento que me llamó la atención fue contemplar la sección del puente que a modo de exposición se sitúa en el el desvío de la autopista (dónde aparcamos el autobus). Se trata de una sección en forma de pi, dividida en tres celdas con un canto de dos metros y medio (se trata de un canto realmente reducido, teniendo en cuenta que estamos hablando de un puente de 440 metros de luz) y que no está tesada pues ya los propios tirantes del puente cumplen esta función.

Por último simplemente comentar que merece la pena si pasais por aquella zona tomar el desvío y contemplar el puente desde la otra orilla para verlo en todo su explendor, ya que se sea experto o no, las dimensiones de éste así como la belleza de los puentes atirantados no nos dejará indiferente. Así mismo recomendaría pasear por él y ver in situ las dimensiones de las vainas de los tirantes, de las torres, etc.

PYKRETE

Aquellos que veais el programa "Cazadores de Mitos", seguro que sabeis de que estoy hablando, pues dedicaron parte de su programa especial realizado en Alaska a intentar desmentir si se podría realizar un pequeño barco de este material, como era la idea de Geoffrey Pyke durante la Segunda Guerra Mundial.
Nos ponemos en contexto: los submarinos Alemanes torpedeaban los buques Aliados, impidiendo el tráfico de éstos entre EEUU e Inglaterra; así mismo se necesitaba combatir contra los japoneses pero el acero escaseaba por lo tanto se requería de un material que fuese por una parte barato para ser empleado a gran escala en la construcción de buques de guerra y por otra mecánicamente eficiente, es decir, capaz de resistir los esfuerzos que se requería y obviamente cumplir los condicionantes que exige un barco...entre ellos el no derretirse. Esta última condición puede ser sorprendende, pero no lo es tanto si tenemos en cuenta cómo está constituido el Pykrete. ¡Un 85 % de hielo y un 15% de virutas de madera!
La idea podría parecer descabellada (y en parte así lo es), pero sin embargo, las características de este material podrían dejarnos atónitos, como así ocurrió con Lord Louis Mountbatten, jefe de Operaciones Combinadas del Reino Unido, del cual se cuenta que tras ver el material corrió entusiasmado a la residencia de Churchill para enseñárselo. Al parecer, encontró al jefe del Gobierno británico tomando un baño de agua caliente y arrojó a su bañera el cubo de Pykrete para demostrar que, además de ser duro y flotar, el nuevo material no se derretía (otra versión explica que el pykrete fue presentado durante una reunión en la que Mountbatten quiso ensalzar su gran poder de resistencia y disparó sobre él. Pero la bala rebotó y terminó perforando el pantalón del almirante Ernest King)
El Pykrete (así llamado haciendo el símil con el "concrete" ) se trata por tanto de un material compuesto, en el cual la matriz de unión la constituye el hielo y la fibra de refuerzo las virutas de madera que en él se incluyen, las cuales mejoran en gran medida las propiedades de éste. Por otra parte existe una versión mejorada llamada Superpykrete (que salió así mismo en el programa) en la cual, en lugar de emplearse virutas de madera como refuerzo, se usan hojas de papel de periodicos, que resisten muy bien los esfuerzos de tracción. Por tanto estas hacen un papel similar a los redondos de acero en el caso del hormigón armado, ya que al someterse al Superpykrete a esfuerzos de flexión, en las zonas de la sección traccionadas trabajan bien las hojas de papel y en las zonas comprimidas el hielo (que resiste muy mal esfuerzos de tracción).

http://www.youtube.com/watch?v=OzhFnNY0OQI

http://www.youtube.com/watch?v=pre9gyX3GQc

MUSEO DE LOS HORRORES (PRIMERA PARTE)

El objetivo de esta sección es sacar a la luz ejemplos de lo que no debe de ser bajo mi punto de vista la ingeniería. Según su definición, ésta es el conjunto de técnicas que permiten aplicar el saber científico a la utilización de la materia y de las fuentes de energía, mediante invenciones o construcciones útiles para el hombre, si bien en un sentido más amplio yo la definiría como el utilizar nuestra astucia (o "ingenio") para superar las posibles dificultades que la naturaleza nos presenta (ya sea salvar un valle, atravesar un monte, etc) a partir de unos recursos escasos. Pienso así mismo firmemente que si algo debe definir una infraestructura (aplicandolo ya al caso de la ingeniería civil) debe ser funcionalidad, seguridad y belleza.

El primer ejemplo de este "museo de los horrores" es el denominado Puente del Milenio, situado en Orense junto al antiguo puente romano.

Alguna de sus características son que fue inaugurado en 2001 y costó cerca de 2000 millones de las antiguas pesetas (no se si esto tiene algo que ver también con que se le llame puente del milenio...).

El hecho de que haya elegido este ejemplo para abrir la sección son básicamente dos:

En primer lugar por su falta de funcionalidad, ya que lo primero que uno se pregunta al ver este puente es si no existen maneras menos "retorcidas" de poder salvar esa luz. Particularmente creo que se ha tratado hacer una extraña mezcla de tipologías estructurales (entre puente viga, puente atirantado y no sabría muy bien como definir esa pasarela que rodea al tablero unida mediante una especie de costillas a éste) que en primer término no reflejan el esquema resistente del puente y en segundo constituyen un despilfarro de recursos.

Por otra parte, creo que es a todas luces "feo". Estéticamente no encaja bien con el antiguo puente romano de la ciudad y creo que cualquier viandante que lo vea se preguntará donde venden los tickets para poder disfrutar de esa "montaña rusa" que constituye la extraña pasarela que lo circunvala.

PASARELAS DE TELA TESADA

En primer lugar, antes de escribir la primera entrada en este blog dedicado a la ingeniería civil, les doy la bienvenida y espero que sea de vuestro agrado.



El tema que voy a tratar, es el resultado de un pequeños trabajo de investigación que tuvimos que presentar cuatro compañeros de estudios (agradecimientos a Rafa, Abraham y Alejandro ) en una asignatura de quinto curso llamada "Arte y estética en la ingeniería" , que consisitía en presentar en forma de maqueta algún "artefacto" (como así lo denominaban) relacionado con la ingeniería civil, que por sus características, resultase ingenioso y como ese es el principal objetivo del blog, que mejor que abrirlo con él.

Hasta ahora, el uso de la tela tesada como componente estructural, se reduce principalmente a su uso como cubiertas, que resultan realmente espectaculares en algunos casos por la facilidad de ésta para adaptarla a la forma que queremos darle. Veamos un ejemplo:

Sin embargo, tras ver el prototipo de Juan Murcia, entonces investigador del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona, consideramos oportuno indagar en el posible uso de estas telas tesada como pasarelas para peatones lo cual sin duda traería muchas ventajas tanto constructivas como estéticas.

Entre las ventajas constructivas, destaca una por encima de las demás: la facilidad de puesta en obra frente a pasarelas de hormigón o metálicas. El proceso es simple, basta con colocar unos anclajes de hormigón a ambos lados de la distancia a salvar desde los cuales podremos tesar el cable de acero interior a la tela; además el peso propio de la estructura es mucho menor que el de una viga de hormigón prefabricada o el de una estructura metálica, lo cual es otro punto a favor a la hora de ser colocada en obra.

En cuanto a las ventajas estéticas, estas son claras: podemos darle la forma en planta y en alzado que queramos.

Por todo ello, tras madurar previamente la idea, nos dispusimos a elaborar una maqueta de 2 metros de luz con el objetivo de vivir en primera persona las posibles dificultades que podría acarrear la construcción de dicha pasarela. Contabamos para ello con dos chapas de panel perforado que harían las veces de anclajes; los cuales era verdaderamente apropiados para esto ya que jugando con dónde anclabamos el cable, podríamos darle la forma que quisieramos (el inconveniente que presentaban era su escasa rigidez que hizo que abollasen demasiado); así mismo compramos, cable de acero el cual primeramente sería tesado y posteriormente sobre éste colocaríamos la tela, si bien actualmente existen telas que ya de fábrica llevan en su interior incluidos los cables de acero.

El primer problema claro que tuvimos (probablemente por nuestra falta de experiencia) era el tesar adecuadamente los cables, y como al ir unidos trasversalmente, al darle demasiada tensión a uno, la restabamos del otro, etc. Otro grave inconveniente fue la falta de rigidez de las chapas, que solucionamos incluyendo dos varillas longitudinales que contituian dos puntos de apoyo más en cada una de las esquinas superiores de las placas y por último el de cómo anclar correctamente los cables.

El resultado de nuestra maqueta fue el siguiente:

Por último citar que el uso de este material para la costrucción de pasarelas presenta también muchos inconvenientes, como son por ejemplo el asegurar que con el paso del tiempo no adquiera flechas excesivas, el que no se deforme demasiado al paso de los peatones, etc.