¿Qué son los cables atirantados?

¿Qué es lo primero en lo que piensa cuando ve una estructura atirantada? ¿Quizá en la fuerza de la tecnología que sustenta la estructura o tal vez en la gran elegancia que los cables atirantados aportan al paisaje o al perfil urbano? ¿O quizá se pregunta qué son realmente los cables atirantados y qué función cumplen? Conozca más acerca de los cables atirantados y por qué BBR se ha situado a la cabeza de esta industria durante más de 50 años.

Puente Seri Saujana BR8 Putrajaya (Malasia), por Construction Systems, miembro de BBR

P: ¿Qué son los cables atirantados?

R: Explicado de una manera sencilla, son cables —de cordones, alambres o carbono— que se utilizan para transferir la carga estructural o para mantener una estructura en su posición sin utilizar pilotes, columnas u otros soportes.

Esto es posible porque los cables canalizan o distribuyen el peso de la estructura y, por tanto, las ""cargas vivas"" generadas durante el uso cotidiano, a través de otro elemento estructural, como la pila de un puente. Los puentes atirantados, por ejemplo, tienen un gran potencial a la hora de satisfacer la creciente demanda de estructuras largas. Sus ventajas radican principalmente en el aumento de la estabilidad aerodinámica, la reducción de los costes de los estribos, la facilidad y rapidez de construcción y en unas estructuras generalmente más ligeras. Sin embargo, el factor más importante para garantizar la durabilidad y el rendimiento de un puente atirantado es el sistema de cables atirantados.

P: ¿Qué tipos de cables atirantados existen?

R: Hay tres tipos básicos: de cordones de acero paralelos, de alambres y de carbono. En realidad, BBR inventó los cables atirantados de cordones y de carbono y llevó a cabo los primeros proyectos del mundo utilizando cables atirantados de alambre, de cordones y de carbono de alta resistencia al esfuerzo. ¡Somos la empresa que comenzó todo esto!

Los cables atirantados de alambres generalmente son prefabricados, mientras que los de cordones se suelen montar in situ utilizando un método de instalación cordón por cordón, por tanto, la elección del sistema de cables adecuado para un proyecto determinado depende de muchos factores.

Con frecuencia se considera que los cables prefabricados son más adecuados para puentes más pequeños. Los cables atirantados fabricados in situ suelen ser adecuados para tramos más largos. Sin embargo, el proyectista y la empresa especializada en cables atirantados deben evaluar cada proyecto individualmente. Se deben tener siempre en cuenta los requisitos de construcción, así como el presupuesto general.

Tanto los sistemas de cables de alambres como de cordones son las soluciones de elección para las estructuras atirantadas modernas actuales. A lo largo de los años, la resistencia última de los alambres y cordones se ha ido aumentando gradualmente y todavía se aumentará más. Además, se han mejorado los sistemas de protección contra la corrosión para ampliar la durabilidad a largo plazo de los cables atirantados.

El carbono se puede considerar para puentes de tramos de gran longitud debido a su bajo peso.

P: ¿Cuáles son los factores clave para lograr la vida útil de diseño buscada de 100 años?

R: Los cables atirantados se someten a fuerzas de tracción elevadas y, dado que las estructuras sustentadas por cables son normalmente estructuras muy ligeras, los cables están sometidos a grandes variaciones de tensión, de ahí la importancia de utilizar cables atirantados de alta resistencia al esfuerzo. Además, deben tenerse en cuenta las excelentes características de protección contra la corrosión, la sustitución de los cables, la experiencia en la instalación y otros factores clave para lograr una vida útil de 100 años.

El objetivo de una vida útil de 100 años requiere de un alto nivel de protección contra la corrosión para los cables, lo cual hace que las superficies de cables directamente expuestas, como los cables cerrados y en barra se vuelvan obsoletas para aplicaciones que no sean arquitectónicas. Se debe prestar especial atención a la sustitución de componentes claves.

Una importante lección aprendida de los cables atirantados de cordones y de alambres —especialmente por los propietarios y contratistas— es que la instalación de los cables debe hacerla también el especialista que suministre la tecnología de cables atirantados. Se deben evitar otras prácticas utilizadas en el pasado, como la contratación del suministro de cables atirantados total o parcialmente prefabricados a los proveedores del sistema.

Incluso los puentes atirantados de nueva construcción han experimentado vibraciones bastante intensas que podrían provocar que los cables fallasen. Por tanto, es necesario realizar una evaluación cuidadosa y es altamente recomendable instalar contramedidas, como amortiguadores.

También se debe tener cuidado al diseñar cables largos. Efectos, como el combado del cable en la amortiguación efectiva, las tensiones de flexión rotatorias y otros efectos solo se pueden apreciar en cables largos.

P: ¿Cuáles son las últimas especificaciones internacionales para los cables atirantados?

R: Actualmente, la recomendación más reciente y de carácter internacional para los cables atirantados es la publicada en el Boletín N.º 30 de la Federación International del Hormigón Estructural (fib) "Aceptación de los sistemas de cables atirantados utilizando acero pretensado". La mayoría de los sistemas modernos de cables atirantados han sido diseñados y probados conforme a estas disposiciones, incluidas las pruebas de fatiga axial y tracción posterior, así como de estanqueidad.

En el pasado, las especificaciones para los cables atirantados siempre han sido objeto de directrices y recomendaciones; históricamente, la más popular ha sido la "Recomendación para el diseño, la prueba y la instalación de cables atirantados" del Post-tensioning Institute (PTI) de EE. UU.

Existen otras recomendaciones nacionales menos comunes y secundarias como, por ejemplo, las de CIP (Setra) en Francia. Las recomendaciones nacionales abordan únicamente los materiales y las prácticas de construcción disponibles localmente, y su conocimiento se limita a los proveedores locales, lo cual da lugar a un tratamiento incorrecto e injustificado de los sistemas de cables atirantados en términos globales. En aras de garantizar el carácter lícito e internacional de los concursos públicos, estas recomendaciones nacionales no deben tenerse en cuenta. De manera puntual, podrían utilizarse únicamente como directrices complementarias.

BBR HiAm CONA

BBR HiAm CONA

La amplia gama de cables atirantados de cordones de BBR

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CONNÆCT 2010

CONNÆCT 2010

Cuarta edición de la revista de la red internacional BBR Network de expertos

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Primeras aplicaciones mundiales de BBR

1960 - Cables atirantados de alambres
El primer puente construido utilizando cables de alambres paralelos fue el puente peatonal de Schillersteg, que cruza la Schillerstrasse en Stuttgart, Alemania.

1972 - Cables atirantados de cordones
Primera instalación del mundo de cables atirantados de cordones paralelos BBR HiAm para la estructura del techo de membrana sustentado por cables del Estadio Olímpico de Múnich.

1994 - Cables atirantados de carbono
El Storchenbrücke en Winterthur, Suiza —que cruza el principal eje este-oeste de la Red de Ferrocarriles Federales Suizos— fue el primer puente del mundo construido con la tecnología de cables atirantados de carbono.