Puente de armadura

Puente de armadura

Un puente de celosía operado por Southern Pacific Railroad en el condado de Contra Costa, California, convertido para uso peatonal y soporte de tuberías
Antepasado	Puente de vigas [ cita requerida ]
Relacionado	Ninguno
Descendiente	Puente en voladizo , puente de arco de celosía , puente transportador , puente de celosía [ cita requerida ]
Lleva	Peatones , oleoductos , automóviles , camiones , trenes ligeros , trenes pesados
Rango de amplitud	De corto a mediano plazo, no muy largo a menos que sea continuo.
Material	Madera , hierro , acero , hormigón armado , hormigón pretensado
Móvil	Puede ser movible – ver puente movible
Esfuerzo de diseño	Medio
Se requiere cimbra	Depende de la longitud, los materiales y el grado de prefabricación.

Un puente de celosía es un puente cuya superestructura portante está compuesta por una celosía , una estructura de elementos conectados, que normalmente forman unidades triangulares. Los elementos conectados, normalmente rectos, pueden estar sometidos a tensiones de tracción , compresión o, a veces, ambas en respuesta a cargas dinámicas. Existen varios tipos de puentes de celosía, incluidos algunos con diseños sencillos que estuvieron entre los primeros puentes diseñados en los siglos XIX y principios del XX. Un puente de celosía es económico de construir principalmente porque utiliza los materiales de manera eficiente.

La naturaleza de una armadura permite el análisis de su estructura utilizando algunas suposiciones y la aplicación de las leyes de movimiento de Newton de acuerdo con la rama de la física conocida como estática . Para fines de análisis, se supone que las armaduras están unidas por pasadores donde se encuentran los componentes rectos, lo que significa que, tomadas por sí solas, cada unión de la estructura se considera funcionalmente una unión flexible en lugar de una unión rígida con la fuerza para mantener su forma, y ​​la forma y la resistencia resultantes de la estructura solo se mantienen mediante el enclavamiento de los componentes. Esta suposición significa que los miembros de la armadura (cuerdas, verticales y diagonales) actuarán solo en tensión o compresión. Se requiere un análisis más complejo cuando las uniones rígidas imponen cargas de flexión significativas sobre los elementos, como en una armadura Vierendeel .

En el puente ilustrado en el cuadro de información de la parte superior, los elementos verticales están en tensión, los elementos horizontales inferiores en tensión, esfuerzo cortante y flexión, los elementos diagonales exteriores y superiores están en compresión, mientras que los diagonales interiores están en tensión. El elemento vertical central estabiliza el elemento superior en compresión, evitando que se pandee . Si el elemento superior es lo suficientemente rígido, se puede eliminar este elemento vertical. Si la cuerda inferior (un elemento horizontal de una armadura) es lo suficientemente resistente a la flexión y al esfuerzo cortante, se pueden eliminar los elementos verticales exteriores, pero se puede agregar resistencia adicional a otros elementos en compensación. La capacidad de distribuir las fuerzas de diversas maneras ha dado lugar a una gran variedad de tipos de puentes de armadura. Algunos tipos pueden ser más ventajosos cuando se utiliza madera para elementos de compresión, mientras que otros tipos pueden ser más fáciles de erigir en condiciones particulares del sitio, o cuando el equilibrio entre los costos de mano de obra, maquinaria y material tiene ciertas proporciones favorables.

La inclusión de los elementos que se muestran es en gran medida una decisión de ingeniería basada en la economía, al ser un equilibrio entre los costos de las materias primas, la fabricación fuera del sitio, el transporte de los componentes, el montaje en el sitio, la disponibilidad de maquinaria y el costo de la mano de obra. En otros casos, la apariencia de la estructura puede adquirir mayor importancia y, por lo tanto, influir en las decisiones de diseño más allá de las meras cuestiones económicas. Los materiales modernos, como el hormigón pretensado y los métodos de fabricación, como la soldadura automatizada , y el precio cambiante del acero en relación con el de la mano de obra han influido significativamente en el diseño de los puentes modernos.

Una celosía pura puede representarse como una estructura articulada con pasadores, en la que las únicas fuerzas que actúan sobre los elementos de la celosía son de tensión o compresión, no de flexión. Esto se utiliza en la enseñanza de la estática, mediante la construcción de puentes modelo a partir de espaguetis . Los espaguetis son frágiles y, aunque pueden soportar una fuerza de tensión moderada, se rompen fácilmente si se doblan. Un puente modelo de espaguetis demuestra así el uso de una estructura de celosía para producir una estructura completa útil y resistente a partir de elementos débiles individualmente.

En los Estados Unidos , debido a la abundancia de madera, los primeros puentes de celosía solían utilizar vigas cuidadosamente ajustadas para los elementos sometidos a compresión y varillas de hierro para los elementos sometidos a tensión , generalmente construidos como un puente cubierto para proteger la estructura. En 1820, se patentó una forma sencilla de celosía, la celosía de Town , que tenía la ventaja de no requerir ni una gran habilidad laboral ni mucho metal. Se construyeron pocos puentes de celosía de hierro en los Estados Unidos antes de 1850.

Los puentes de celosía se convirtieron en un tipo común de puente construido desde la década de 1870 hasta la de 1930. Todavía quedan ejemplos de estos puentes en todo Estados Unidos, pero su número está disminuyendo rápidamente a medida que se derriban y se reemplazan con nuevas estructuras. A medida que el metal comenzó a reemplazar lentamente a la madera, los puentes de hierro forjado en los EE. UU. comenzaron a construirse a gran escala en la década de 1870. Los puentes de celosía de cuerda de arco eran un diseño de celosía común durante esta época, con sus cordones superiores arqueados. Empresas como Massillon Bridge Company de Massillon, Ohio , y King Bridge Company de Cleveland , se hicieron famosas, ya que comercializaron sus diseños en ciudades y municipios.

El diseño de celosía de cuerda de arco cayó en desuso debido a la falta de durabilidad y dio paso al diseño de celosía Pratt, que era más resistente. Una vez más, las empresas de puentes comercializaron sus diseños, con la Wrought Iron Bridge Company a la cabeza. A medida que avanzaban las décadas de 1880 y 1890, el acero comenzó a reemplazar al hierro forjado como material preferido. Durante esta época se utilizaron otros diseños de celosía, incluido el de camello. En la década de 1910, muchos estados desarrollaron puentes de celosía de planta estándar, incluidos los puentes de celosía Warren de acero.

En las décadas de 1920 y 1930, Pensilvania y varios estados continuaron construyendo puentes de celosía de acero, utilizando enormes puentes de celosía de acero para tramos largos. Otros estados, como Michigan , utilizaron puentes de vigas y vigas de hormigón de planta estándar, y solo se construyó un número limitado de puentes de celosía.

La armadura puede llevar su lecho de carretera en la parte superior, en el medio o en la parte inferior de la armadura. Los puentes con el lecho de carretera en la parte superior o inferior son los más comunes, ya que esto permite que tanto la parte superior como la inferior se rigidicen, formando una armadura de cajón . Cuando el lecho de carretera está encima de la armadura, es una armadura de tablero; un ejemplo de esto fue el puente I-35W del río Mississippi . Cuando los miembros de la armadura están por encima y por debajo del lecho de carretera, se llama armadura pasante; un ejemplo de esto es Pulaski Skyway , y donde los lados se extienden por encima del lecho de carretera pero no están conectados, una armadura de pony o armadura de medio paso .

A veces, tanto los cordones superiores como los inferiores sostienen las plataformas de la carretera, formando una armadura de dos pisos . Esto se puede utilizar para separar el tráfico ferroviario del tráfico por carretera o para separar las dos direcciones del tráfico por carretera.

Dado que los puentes de celosía pasante tienen soportes ubicados sobre el tablero del puente, son susceptibles de ser golpeados por cargas de gran altura cuando se utilizan en autopistas. El puente I-5 sobre el río Skagit se derrumbó después de un impacto de este tipo; antes del derrumbe, incidentes similares habían sido comunes y habían requerido reparaciones frecuentes. ^[2]

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  Pratt a través de la armadura del antiguo ferrocarril Seaboard Air Line , ubicado cerca de Willow, Florida ; abandonado desde mediados de la década de 1980
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  Puente ferroviario de estructura de celosía sobre el canal Erie en Lockport, Nueva York
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  El puente General Hertzog de cuatro tramos con estructura de celosía sobre el río Orange en Aliwal North permite el tránsito vehicular.
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  El puente de armadura transversal del río Skagit en la Interestatal 5 se derrumbó después de que un camión que pasaba golpeara un soporte elevado
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  Antiguo puente de celosía sobre el río San Jacinto en Humble, Texas
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  Puente de celosía de hormigón armado
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  El puente Sky Gate R del Aeropuerto Internacional de Kansai , en Osaka , Japón, es el puente de celosía de dos niveles más largo del mundo. Lleva tres carriles de tráfico de automóviles en la parte superior y dos de ferrocarril en la parte inferior a lo largo de nueve tramos de celosía.
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  Puente ferroviario de celosía sobre el río Trinity cerca de Goodrich, Texas
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  El puente Hart, que cruza el río St. Johns en Jacksonville, Florida , es un puente de celosía continuo en voladizo que combina una plataforma de carretera suspendida en el tramo principal de 332 metros (1088 pies) y plataformas de celosía pasantes en los tramos de acceso adyacentes.
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  Un puente ferroviario con vía férrea en el condado de Leflore, Mississippi
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  Puente de celosía Warren Pony Truss sobre Chevelon Creek, Chevelon Creek, condado de Navajo, Arizona, construido en 1913
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  Vista lateral del puente ferroviario de celosía de hierro sobre el río Mura en Mursko Središće , Croacia
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  Puente levadizo de celosía ferroviaria sobre Buffalo Bayou—Houston

Los puentes de celosía que constan de más de un tramo pueden ser de celosía continua o de una serie de celosías simples. En el diseño de celosía simple, cada tramo se apoya solo en los extremos y es completamente independiente de los tramos adyacentes. Cada tramo debe soportar completamente el peso de los vehículos que transiten sobre él (la carga viva ).

Por el contrario, una armadura continua funciona como una única estructura rígida sobre múltiples soportes. Esto significa que la carga viva en un tramo está parcialmente soportada por los otros tramos y, en consecuencia, es posible utilizar menos material en la armadura. ^{[3] : 168} Los puentes de armadura continua no eran muy comunes antes de mediados del siglo XX porque son estáticamente indeterminados , lo que los hace difíciles de diseñar sin el uso de computadoras .

Un puente de celosía de varios tramos también puede construirse utilizando tramos en voladizo , que se sostienen en un solo extremo en lugar de ambos extremos como otros tipos de celosías. A diferencia de una celosía continua, una celosía en voladizo no necesita estar conectada rígidamente, o de hecho en absoluto, en el centro. ^{[3] : 169–170} Muchos puentes en voladizo, como el Puente de Quebec que se muestra a continuación, tienen dos tramos en voladizo que sostienen una celosía simple en el centro. El puente permanecería en pie si se eliminara la sección de celosía simple.

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  Puente de celosía simple de varios tramos , Vivekananda Setu, sobre el río Hooghly en Calcuta , India
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  Puente de celosía continua , el puente Kingston-Rhinecliff sobre el río Hudson en Nueva York , Estados Unidos
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  Puente de celosía en voladizo , puente de Quebec sobre el río San Lorenzo en Quebec , Canadá

Se ha sugerido que esta sección se divida en otro artículo. ( Discutir ) (febrero de 2023)

Los puentes son los ejemplos más conocidos del uso de celosías. Hay muchos tipos, ^[4] algunos de ellos datan de hace cientos de años. A continuación, se muestran algunos de los diseños más comunes.

El puente de celosía Allan , diseñado por Percy Allan , se basa parcialmente en el puente de celosía Howe . El primer puente de celosía Allan se completó el 13 de agosto de 1894 sobre Glennies Creek en Camberwell, Nueva Gales del Sur, y el último puente de celosía Allan se construyó sobre Mill Creek cerca de Wisemans Ferry en 1929. ^{[5] [6]} Completado en marzo de 1895, el puente Tharwa ubicado en Tharwa, Territorio de la Capital Australiana , fue el segundo puente de celosía Allan en construirse, el puente más antiguo que sobrevive en el Territorio de la Capital Australiana y el puente de celosía Allan más antiguo y de uso continuo. ^{[7] [8] [9]} Completado en noviembre de 1895, el puente Hampden en Wagga Wagga, Nueva Gales del Sur , Australia, el primero de los puentes de celosía Allan con arriostramiento superior, fue diseñado originalmente como un puente de acero, pero se construyó con madera para reducir costos. ^[10] En su diseño, Allan utilizó corteza de hierro australiana por su resistencia. ^[11] Un puente similar también diseñado por Percy Allen es el Puente Victoria en Prince Street, Picton, Nueva Gales del Sur . También construido con corteza de hierro, el puente todavía se usa hoy en día para peatones y tráfico ligero. ^[12]

La armadura Bailey fue diseñada por los británicos en 1940-1941 para usos militares durante la Segunda Guerra Mundial. Una pequeña selección de componentes modulares prefabricados se podía combinar fácil y rápidamente en tierra en varias configuraciones para adaptarse a las necesidades del lugar y permitir un rápido despliegue de las armaduras terminadas. En la imagen, observe el uso de pares de armaduras duplicadas para adaptarse a los requisitos de luz y carga. En otras aplicaciones, las armaduras se pueden apilar verticalmente y duplicar según sea necesario.

La armadura Baltimore es una subclase de la armadura Pratt. Una armadura Baltimore tiene arriostramiento adicional en la sección inferior de la armadura para evitar el pandeo en los miembros de compresión y para controlar la deflexión. Se utiliza principalmente para puentes ferroviarios, mostrando un diseño simple y muy fuerte. En la armadura Pratt, la intersección de los verticales y los miembros de tensión horizontales inferiores se utilizan para anclar los soportes para las vigas de tramo corto debajo de las vías (entre otras cosas). Con la armadura Baltimore, hay casi el doble de puntos para que esto suceda porque los verticales cortos también se utilizarán para anclar los soportes. Por lo tanto, las vigas de tramo corto se pueden hacer más ligeras porque su tramo es más corto. Un buen ejemplo de la armadura Baltimore es el puente Old Saybrook – Old Lyme de Amtrak en Connecticut , Estados Unidos.

El puente ferroviario de celosía Bollman en Savage, Maryland , Estados Unidos, es el único ejemplo sobreviviente de un diseño revolucionario en la historia de la ingeniería de puentes estadounidense. El tipo recibió el nombre de su inventor, Wendel Bollman , un ingeniero autodidacta de Baltimore . Fue el primer diseño exitoso de puente totalmente metálico (patentado en 1852) que se adoptó y utilizó de manera constante en un ferrocarril. El diseño emplea elementos de tensión de hierro forjado y elementos de compresión de hierro fundido . El uso de múltiples elementos de tensión independientes reduce la probabilidad de falla catastrófica. La estructura también era fácil de ensamblar.

El puente Wells Creek Bollman es el único otro puente diseñado por Wendel Bollman que aún existe, pero tiene una configuración de celosía Warren.

El puente de armadura de cuerda de arco fue patentado en 1841 ^[13] por Squire Whipple . ^[14] Si bien es similar en apariencia a un puente de arco atirantado , una armadura de cuerda de arco tiene miembros de soporte de carga diagonales: estas diagonales dan como resultado una estructura que se asemeja más a una armadura Parker o una armadura Pratt que a un arco verdadero .

En la cercha Brown todos los elementos verticales están bajo tensión, a excepción de los postes de los extremos. Este tipo de cercha es especialmente adecuada para estructuras de madera que utilizan varillas de hierro como elementos de tensión.

Vea la armadura lenticular a continuación.

Esto combina un arco con una armadura para formar una estructura fuerte y rígida.

La mayoría de las cerchas tienen el cordón inferior bajo tensión y el cordón superior bajo compresión. En una cercha en voladizo la situación es la inversa, al menos en una parte del tramo. El puente de cercha en voladizo típico es un "voladizo equilibrado", que permite que la construcción avance hacia afuera desde un larguero vertical central en cada dirección. Por lo general, estos se construyen en pares hasta que las secciones externas se puedan anclar a las zapatas. Un espacio central, si está presente, se puede llenar levantando una cercha convencional en su lugar o construyéndola en su lugar utilizando un "soporte móvil". En otro método de construcción, una mitad exterior de cada cercha equilibrada se construye sobre una cimbra temporal. Cuando las mitades exteriores se completan y anclan, se pueden construir las mitades interiores y completar la sección central como se describió anteriormente.

El puente de celosía Fink fue diseñado por Albert Fink de Alemania en 1854. Este tipo de puente era popular en el ferrocarril de Baltimore y Ohio . El puente alto Appomattox en el ferrocarril Norfolk and Western incluyó 21 tramos de celosía de cubierta Fink desde 1869 hasta su reemplazo en 1886.

También existen puentes de celosía Fink invertida, como el puente peatonal Moody en Austin, Texas.

La armadura Howe , patentada en 1840 por el mecánico de molinos de Massachusetts William Howe , incluye miembros verticales y diagonales que se inclinan hacia el centro, lo opuesto a la armadura Pratt . ^[15] A diferencia de la armadura Pratt, los miembros diagonales del alma están en compresión y los miembros verticales del alma están en tensión. Pocos de estos puentes permanecen en pie. Algunos ejemplos incluyen el puente Jay en Jay, Nueva York ; el puente cubierto McConnell's Mill en Slippery Rock Township, condado de Lawrence, Pensilvania ; el puente cubierto Sandy Creek en el condado de Jefferson, Misuri ; y el puente Westham Island en Delta, Columbia Británica , Canadá.

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  Una gran armadura de madera Howe en un edificio comercial.
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  Puente Jay que muestra el diseño de la armadura.
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  Puente de la isla Westham mostrando su diseño de armadura de madera.

La armadura en forma de K recibe su nombre de la K que se forma en cada panel con el elemento vertical y dos elementos oblicuos. Entre los ejemplos se incluyen el puente ferroviario Südbrücke sobre el río Rin, en Maguncia, Alemania, ^[16] el puente sobre la I-895 (Baltimore Harbor Tunnel Thruway) en Baltimore, Maryland, el puente Long–Allen en Morgan City, Luisiana (puente Morgan City) con tres tramos de 600 pies de largo, y el puente Wax Lake Outlet en Calumet, Luisiana ^[17]

Uno de los estilos de armadura más simples de implementar, el poste rey consta de dos soportes en ángulo que se apoyan en un soporte vertical común.

Este tipo de puente utiliza una cantidad considerable de elementos ligeros, lo que facilita la tarea de construcción. Los elementos de celosía suelen ser de madera, hierro o acero.

Un puente de celosía lenticular incluye una celosía en forma de lente, con cerchas entre una cuerda superior que funciona como un arco que se curva hacia arriba y luego hacia abajo hasta los puntos finales, y una cuerda inferior (que funciona como un cable de suspensión) que se curva hacia abajo y luego hacia arriba para encontrarse en los mismos puntos finales. ^[19] Cuando los arcos se extienden por encima y por debajo de la plataforma, se denomina puente de celosía lenticular . El puente de celosía Pauli es una variante específica de la celosía lenticular, pero los términos no son intercambiables. ^[19]

Un tipo de armadura lenticular consiste en cordones de compresión superiores arqueados y eslabones de tensión de cadena de barras de ojo inferiores . El puente Royal Albert de Brunel sobre el río Tamar entre Devon y Cornwall utiliza un solo cordón superior tubular. Como las fuerzas de tensión y compresión horizontales están equilibradas, estas fuerzas horizontales no se transfieren a los pilonos de soporte (como es el caso con la mayoría de los tipos de arco). Esto a su vez permite que la armadura se fabrique en el suelo y luego se levante mediante gatos a medida que se construyen los pilonos de mampostería de soporte. Esta armadura se ha utilizado en la construcción de un estadio, ^[20] con los cordones superiores de las armaduras paralelas que sostienen un techo que puede enrollarse hacia atrás. El puente de Smithfield Street en Pittsburgh, Pensilvania , es otro ejemplo de este tipo.

Un ejemplo de un puente de celosía lenticular que utiliza tramos regulares de hierro es el puente Turn-of-River, diseñado y fabricado por Berlin Iron Bridge Co.

La celosía Pauli es una variante de la celosía lenticular, "con la cuerda superior cuidadosamente formada para que tenga una fuerza constante a lo largo de toda la longitud de la celosía". ^[19] Recibe su nombre en honor a Friedrich Augustus von Pauli  [de] , cuyo puente ferroviario de 1857 (el Großhesseloher Brücke  [de] ) atravesaba el Isar cerca de Múnich . ( Véase también la estación Grosshesselohe Isartal ). El término celosía Pauli no es intercambiable con el término celosía lenticular y, según Thomas Boothby, el uso casual del término ha empañado la literatura. ^[19]

El puente Long Truss fue diseñado por Stephen H. Long en 1830. El diseño se asemeja al de un puente Howe, pero está hecho completamente de madera en lugar de una combinación de madera y metal. ^[21] El ejemplo más largo que se conserva es el puente cubierto Eldean al norte de Troy, Ohio , con una longitud de 224 pies (68 m). ^[22] Uno de los primeros ejemplos es el puente Old Blenheim , que con una longitud de 210 pies (64 m) y una longitud total de 232 pies (71 m) fue el segundo puente cubierto más largo de los Estados Unidos, hasta su destrucción por las inundaciones en 2011.

El puente Busching, a menudo utilizado erróneamente como ejemplo de una armadura Long, es un ejemplo de una armadura Howe, ya que las verticales son varillas de metal. ^[23]

Un puente de celosía Parker es un diseño de celosía Pratt con una cuerda superior poligonal. Un "camelback" es un subconjunto del tipo Parker, donde la cuerda superior consta de exactamente cinco segmentos. Un ejemplo de una celosía Parker es el puente Traffic en Saskatoon , Canadá. Un ejemplo de una celosía camelback es el puente Woolsey cerca de Woolsey, Arkansas .

Diseñado y patentado en 1872 por Reuben Partridge , después de que los diseños de puentes locales demostraran ser ineficaces contra el tráfico rodado y las fuertes lluvias. ^[24] Se convirtió en el estándar para los puentes cubiertos construidos en el centro de Ohio a fines del siglo XIX y principios del siglo XX.

La armadura Pegram es un híbrido entre las armaduras Warren y Parker, en la que los cordones superiores tienen todos la misma longitud y los cordones inferiores son más largos que el cordón superior correspondiente. Debido a la diferencia en la longitud del cordón superior e inferior, cada panel no es cuadrado. Los elementos que serían verticales en una armadura Parker varían desde casi verticales en el centro del tramo hasta diagonales cerca de cada extremo, similar a una armadura Warren. George H. Pegram , mientras era el ingeniero jefe de Edge Moor Iron Company en Wilmington, Delaware , patentó este diseño de armadura en 1885. ^[25]

La armadura Pegram consiste en un diseño tipo Parker con los postes verticales inclinados hacia el centro en un ángulo de entre 60 y 75°. El ángulo variable de los postes y la longitud constante de la cuerda permitieron reciclar el acero de los puentes existentes en un nuevo tramo utilizando el diseño de armadura Pegram. Este diseño también facilitó el reensamblaje y permitió ajustar un puente para adaptarse a diferentes longitudes de tramo. Se conocen doce puentes con tramo Pegram en los Estados Unidos: siete en Idaho , dos en Kansas y uno en California , Washington y Utah . ^{[ cita requerida ]}

La armadura Pennsylvania (Petit) es una variación de la armadura Pratt. ^[26] La armadura Pratt incluye miembros diagonales arriostrados en todos los paneles; la armadura Pennsylvania agrega a este diseño puntales o tirantes de media longitud en la parte superior, inferior o en ambas partes de los paneles. Recibe su nombre del ferrocarril de Pennsylvania , que fue pionero en este diseño. Alguna vez se utilizó para cientos de puentes en los Estados Unidos, pero cayó en desgracia en la década de 1930 y quedan muy pocos ejemplos de este diseño. ^[27] Ejemplos de este tipo de armadura incluyen el Puente Lower Trenton en Trenton, Nueva Jersey , el Puente Fort Wayne Street en Goshen, Indiana , el Puente Schell en Northfield, Massachusetts , el Puente de Plano Inclinado en Johnstown, Pensilvania , el Puente de Peaje Easton-Phillipsburg en Easton, Pensilvania , el Puente del Río Connecticut en Brattleboro, Vermont , el Puente Metropolis en Metropolis, Illinois , y el Puente Memorial Healdsburg en Healdsburg, California .

Una armadura Post es un híbrido entre una armadura Warren y una armadura Pratt de doble intersección. Inventada en 1863 por Simeon S. Post, a veces se la conoce como armadura Post patentada, aunque nunca recibió una patente por ella. ^[28] El puente Ponakin y el puente Bell Ford son dos ejemplos de esta armadura.

Una armadura Pratt incluye miembros verticales y diagonales que se inclinan hacia el centro, lo opuesto a la armadura Howe. ^[15] Las diagonales interiores están bajo tensión bajo carga equilibrada y los elementos verticales bajo compresión. Si se utilizan elementos de tensión pura (como barras de ojo ) en las diagonales, entonces pueden necesitarse elementos de cruce cerca del centro para aceptar cargas vivas concentradas a medida que atraviesan el tramo. Se puede subdividir, creando patrones en forma de Y y K. La armadura Pratt fue inventada en 1844 por Thomas y Caleb Pratt. ^{[29] [30]} Esta armadura es práctica para su uso con tramos de hasta 250 pies (76 m) y fue una configuración común para puentes ferroviarios a medida que los puentes de armadura pasaron de la madera al metal. Son puentes estáticamente determinados , que se prestan bien a grandes tramos. Fueron comunes en los Estados Unidos entre 1844 y principios del siglo XX. ^[30]

Ejemplos de puentes de celosía Pratt son el Puente del Gobernador en Maryland ; ^[30] el Puente Hayden RR en Springfield, Oregón , construido en 1882; el Puente Alto del Río Dearborn cerca de Augusta, Montana, construido en 1897; y el Puente Fair Oaks en Fair Oaks, California , construido entre 1907 y 1909.

El puente escénico cerca de Tarkio, Montana , es un ejemplo de un puente de celosía de cubierta Pratt, donde la calzada está sobre la celosía.

La armadura de poste reina , a veces llamada "poste reina" o "poste reina", es similar a una armadura de poste rey en que los soportes externos están en ángulo hacia el centro de la estructura. La principal diferencia es la extensión horizontal en el centro que depende de la acción de la viga para proporcionar estabilidad mecánica. Este estilo de armadura solo es adecuado para tramos relativamente cortos. ^[31]

La armadura Smith , patentada por Robert W. Smith el 16 de julio de 1867, ^[32] tiene soportes entrecruzados en su mayoría en diagonal. La compañía de Smith utilizó muchas variaciones de este patrón en los puentes cubiertos de madera que construyó.

Si bien la mayoría de los puentes construidos en el siglo XIX en el área del condado de Jackson, Ohio , utilizaron el diseño de armadura Smith, el puente cubierto de Johnson Road es el último ejemplo sobreviviente conocido en el estado. ^[33]

La armadura Thacher ^[34] combina algunas de las características de una armadura Pratt con diagonales bajo tensión y de una armadura Howe con diagonales bajo compresión, lo cual es poco común.

Un arco de celosía puede contener todas las fuerzas horizontales dentro del propio arco o, alternativamente, puede ser un arco de empuje que consta de una celosía o de dos secciones arqueadas articuladas en el vértice. La última forma es común cuando el puente se construye como segmentos en voladizo desde cada lado, como en el puente Navajo .

La cercha Vierendeel , a diferencia de las cerchas comunes con juntas de pasador, impone fuerzas de flexión significativas sobre sus miembros, pero esto a su vez permite la eliminación de muchos elementos diagonales. Es una estructura donde los miembros no están triangulados sino que forman aberturas rectangulares, y es un marco con juntas fijas que son capaces de transferir y resistir momentos de flexión. Si bien es poco común como tipo de puente debido a los costos más altos en comparación con una cercha triangulada, se emplea comúnmente en la construcción de edificios modernos, ya que permite la resolución de fuerzas de corte brutas contra los elementos del marco al tiempo que conserva las aberturas rectangulares entre las columnas. Esto es ventajoso tanto para permitir flexibilidad en el uso del espacio del edificio como para la libertad en la selección del muro cortina exterior del edificio , lo que afecta tanto los aspectos de estilo interior como exterior.

Patentado en 1894 ( patente estadounidense 529.220 ); su simplicidad facilita su montaje en el lugar de construcción. Su propósito era utilizarlo como puente ferroviario.

Un ejemplo fue el puente de celosía Waddell "A" en Parkville, Missouri .

La cercha Warren fue patentada en 1848 por James Warren y Willoughby Theobald Monzani, y consiste en miembros longitudinales unidos únicamente por travesaños en ángulo, formando espacios en forma de triángulos equiláteros invertidos de forma alternada a lo largo de su longitud, asegurando que ningún puntal , viga o tirante individual esté sujeto a fuerzas de tensión de flexión o torsión, sino solo a tensión o compresión. Las cargas en las diagonales alternan entre compresión y tensión acercándose al centro, sin elementos verticales, mientras que los elementos cerca del centro deben soportar tanto tensión como compresión en respuesta a cargas vivas. Esta configuración combina resistencia con economía de materiales y, por lo tanto, puede ser relativamente ligera. Al ser las vigas de igual longitud, es ideal para su uso en puentes modulares prefabricados. Es una mejora con respecto a la cercha Neville que utiliza una configuración de espaciado de triángulos isósceles .

Una cercha Whipple , llamada así por su inventor Squire Whipple , se considera generalmente una subclase de la cercha Pratt porque los elementos diagonales están diseñados para trabajar en tensión. La característica principal de una cercha Whipple es que los elementos de tensión son alargados, generalmente delgados y en un ángulo poco profundo, y cruzan dos o más tramos (secciones rectangulares definidas por los elementos verticales).

La armadura Wichert es un tipo modificado de armadura continua que está determinada estáticamente y ayuda a evitar algunas de las otras deficiencias de las armaduras continuas. ^[35] Fue patentada en 1930 por el ingeniero civil Edward Martin Wichert (1883-1955), con sede en Pittsburgh . ^{[36] [37]}

La característica distintiva de este tipo de puentes de celosía es una sección articulada en forma de cometa sobre cada soporte intermedio. ^{[ cita requerida ]} Solo se construyeron alrededor de diez puentes de celosía Wichert, principalmente en Pensilvania y Maryland. De ellos, uno de los más conocidos es el puente Homestead Grays en Pittsburgh. ^[38]

Conducción a través de un puente de celosía: el video muestra la perspectiva de la calzada de un puente de celosía que cruza el río Willamette en Harrisburg, Oregón . El puente cuenta con tres tramos de celosía Parker con soportes simples.

• Registro histórico de ingeniería estadounidense (1976). "Cerchas: un estudio del Registro histórico de ingeniería estadounidense" (PDF) . Servicio de Parques Nacionales . Consultado el 29 de mayo de 2015 .

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Puentes de celosía y Dibujos de celosías .

• Puentes históricos de Michigan y otros lugares: en este sitio web informativo y principalmente centrado en puentes de armadura hay muchas fotografías de puentes de armadura disponibles.
• Puentes históricos de Iowa: una lista ilustrada de los diferentes tipos de puentes arquitectónicos que se encuentran en Iowa, EE. UU. Muchos de ellos son puentes de celosía.
• Puentes históricos de EE. UU.: una enorme base de datos de puentes históricos. Aquí se enumeran más de 17 400 puentes de celosía.
• Puentes de hierro y de acero antiguos de Ohio Un inventario completo de todos los puentes de celosía que quedan en Ohio. Incluye mapas, fotografías e invita a los visitantes a ayudar a identificar puentes existentes o demolidos.
• Matsuo Bridge Company: Tipos de puentes: vigas de celosía
• Plan de gestión de puentes históricos en Virginia: actualización de 2017: plan del Departamento de Transporte de Virginia para gestionar sus puentes históricos, incluidos los puentes de celosía de metal. La actualización incluye secciones sobre los hallazgos del estudio, como "Cuestiones generales sobre los puentes de metal y de celosía de metal (incluida la vida útil potencial)", "Cuestiones de revestimientos para puentes de celosía de metal: pintura, metalización y galvanización" y "Capacidad de los puentes de celosía y potencial de sobrecarga".
• structurae.de La base de datos de Structurae sobre puentes.