Las vigas y los arcos son dos de los puentes más antiguos y sencillos de la historia y todavía se construyen en la actualidad. Los estilos se diferencian fácilmente por la forma del soporte. Los puentes de vigas usan postes verticales simples para suspender un puente recto y horizontal, mientras que los puentes de arcos usan una estructura de soporte curvo.
Distribución de peso del puente de vigas
En su forma básica, las vigas son el puente más simple diseño con cualquier cosa, desde un tramo de carretera elevada hasta tablones de madera sobre una pequeña zanja que forma un puente de vigas. El peso colocado en un puente de vigas se presiona directamente hacia abajo, hacia cualquier soporte debajo, lo que hace que la parte media del puente sea la más débil. Los puentes de vigas usan soportes verticales para asegurar el peso en distancias más largas. Pero independientemente de la cantidad de soportes o de cómo estén espaciados, el punto más débil siempre está directamente en el medio, en el punto más alejado entre cada soporte.
Distribución de peso de puente de puente
Utilizado de forma famosa por los romanos para acueductos y pasillos, puentes de arco utilizan una estructura redondeada para empujar el peso desde el centro hacia afuera en cada extremo. En lugar de tener algún punto sobre el peso del soporte del puente, los arcos empujan el peso uniformemente hacia los soportes. Por diseño, ningún punto de un arco es más débil que cualquier otro, con el arco trabajando realmente para sostenerse. Este modelo de distribución de peso uniforme informa el diseño del puente, con el punto central del puente siendo bastante delgado en comparación con cualquier otro punto. Esto es más notable en puentes redondeados de un solo arco, donde el medio es el lugar más alto y más delgado de la estructura.
Fortaleza
Un puente de arco es más fuerte que un puente de vigas, simplemente porque el la viga tiene un punto débil en el centro donde no hay soporte vertical mientras que los arcos presionan el peso hacia afuera hacia el soporte. Esta es una razón por la cual los puentes de vigas se limitan típicamente a luces cortas, raramente más de 250 pies, aunque a menudo se emplea una serie de puentes de vigas, llamados "luces continuas", para extender la longitud del puente. Los puentes de arco, mientras tanto, se han utilizado para cubrir distancias muy largas, con hasta 800 pies para un solo arco. El puente de arco único más largo (desde mayo de 2011), el Puente de Chaotianmen en China, tiene una luz principal de más de 1,800 pies y un total de más de 5,700 pies. El puente de tramo continuo más largo del mundo, Ponchartrain Causeway en Louisiana, se extiende a más de 24 millas de largo, pero los dos tramos de la calzada usan 2,243 y 1,500 puentes individuales de vigas para cubrir esa longitud.
Ventajas y desventajas
Si bien ambos tipos de puentes se pueden construir para ofrecer un soporte sólido a largas distancias, a menudo la estética, los materiales y el espacio libre son los que marcan la diferencia. Se deben usar muchos soportes para estirar un puente de vigas a lo largo de una larga distancia, como se ve con el Ponchartrian Causeway, y los puentes de vigas se construyen bajos para usar menos materiales, lo que dificulta que los barcos pasen por debajo del puente. La cantidad necesaria de haces también puede hacer que el puente sea antiestético. Mientras tanto, Arches se puede construir más alto con menos vigas de soporte, lo que hace que la separación debajo del puente sea un gran beneficio. El amplio arco del arco y la vista sin obstáculos debajo de él pueden hacer que los puentes de arco sean una vista espectacular. Sin embargo, los medios para construir un puente de arco, comenzando en ambos extremos y construyendo hacia afuera hasta la reunión en el medio, los hace más complicados y caros de construir.
