Un puente de arco es un tipo de estructura arquitectónica que se basa en una forma semicircular curva como soporte. La mayoría de los arcos distribuyen el peso por igual y son una opción atractiva para los puentes porque pueden abarcar grandes distancias sin necesidad de que se claven en el suelo postes u otros mecanismos de soporte de peso. La mayoría de los puentes de postes y vigas, por el contrario, necesitan columnas u otros soportes colocados a intervalos regulares. Los puentes en arco son comunes en ríos anchos, gargantas y otros lugares donde puede no ser práctico instalar soportes intermedios.
Fuente de fuerza
La fuerza de este tipo de puente proviene de su forma. A medida que el arco presiona hacia abajo desde su parte superior, el suelo empuja hacia arriba con la misma fuerza. A menudo también se coloca soporte adicional a lo largo de los estribos o lados de la estructura para evitar que el arco se doble hacia afuera cuando las cargas pesadas lo presionan, pero en la mayoría de los casos no es necesario que nada toque el suelo en ningún punto del tramo. Como resultado, el arco está siempre bajo compresión, lo que hace que se vuelva rígido y mantenga su fuerza.
¿Cómo están construidos?
Este tipo de puentes deben construirse de tal manera que puedan manejar las fuertes fuerzas de compresión que los ayudan a mantener su forma, lo que a menudo requiere un poco de experiencia en ingeniería. Hay un par de técnicas diferentes, pero la mayoría implica comenzar con una forma básica y luego agregar soportes en el camino. Algunos constructores comienzan con un marco de madera, por ejemplo, que ayuda a mantener la forma del arco durante la construcción. Esto es más común para puentes hechos de piedra u hormigón.
Una vez que el arco completo está en su lugar, se puede quitar la estructura de madera temporal. Los puentes de piedra antiguos dependían de la piedra superior final, o piedra angular, que se colocaba en su lugar para que el puente experimentara la compresión que lo haría fuerte. Los soportes a lo largo del costado del puente también pueden ayudar a mantener su forma cuando las cargas presionan hacia abajo desde arriba.
Tipos de material de construcción
Muchos de los puentes de arco más antiguos están hechos de piedra tallada. Los antiguos romanos y griegos construyeron varias de estas estructuras, al igual que las civilizaciones de toda Asia, y algunos de estos puentes todavía existen en la actualidad. En algunos aspectos, esto puede deberse tanto al material como a la ingeniería. Las piedras son algunos de los mejores materiales para resistir la compresión debido a la forma en que absorben y transfieren energía. Ciertamente, la piedra y el ladrillo todavía se utilizan en la construcción de puentes modernos, aunque el acero y el hormigón vertido, que se pueden moldear más fácilmente, también son bastante comunes.
Los puentes modernos que se basan en hormigón armado colado a menudo pueden mantener su resistencia desde el propio hormigón, lo que significa que no se necesitan soportes adicionales a lo largo de los lados. Sin embargo, los soportes son muy comunes en el trabajo de metales, particularmente si un puente está diseñado para soportar grandes pesos. Los caballetes de tren, por ejemplo, a menudo deben ser mucho más resistentes que los puentes utilizados principalmente por peatones o incluso automóviles de pasajeros.
Variaciones y usos
Hay muchos tipos de puentes en arco y muchas formas diferentes de utilizarlos. Quizás sean más populares sobre el agua, ya que no requieren que los postes o soportes estén hundidos a la mitad, lo que puede ser perjudicial para el flujo de agua y costoso de instalar y mantener. Dependiendo de la altura del arco, también pueden permitir el paso fácil de embarcaciones de agua como barcos.
También es común ver estos puentes sobre desfiladeros empinados, valles montañosos o cualquier otro lugar al que los coches o trenes necesiten ir, pero donde puede ser difícil hundir los soportes. Cuando se construyen correctamente, por lo general pueden soportar grandes cargas sin perturbar gran parte del entorno circundante.
Una disposición tradicional tiene la calzada encima del arco, mientras que en otras, el arco se eleva por encima de la calzada. En algunos casos, incluso se pueden construir uno encima del otro para abarcar una elevación mucho mayor. Esto es común en el caso de los acueductos, que mueven el agua de un lugar a otro.