Formas activas

FORMAS ACTIVAS
Son aquellas en que su comportamiento está gobernado, básicamente, por esfuerzos axiales de tensión o compresión. Los cables representan los elementos a tensión y las columnas y los arcos las estructuras a compresión. Son formas muy eficientes, estructuralmente hablando, pues permiten resistir el máximo de carga con el mínimo de material estructural.
Estructuras de forma activa;pueden ser a tensión como los cables y a compresión como los arcos y las columnas.
EL CABLE
Es la estructura a tensión típica. Los cables son las formas más eficientes que se han construido. Son muy flexibles y cambian de forma bajo la acción de cargas concentradas, no poseen rigidez a la flexión, ni resisten fuerzas de compresión. En la naturaleza, la telaraña, nos sirve de ejemplo y muestralas bondades de su comportamiento.
Bajo la acción de fuerzas concentradas grandes (con peso del cable pequeño con relación a las cargas aplicadas), se deforma, presenta tramos rectos entre los apoyos y los puntos de aplicación de las cargas; pierde su perfil original y alcanza el denominado polígono funicular.
 
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Figura 4.4: Formas activas a tensión
Cuando las cargas son más repartidas seobtienen formas curvas, como la parábola, comúnmente presentada en los puentes colgantes. Para mantener el equilibrio es necesario que en los apoyos del cable, además de la reacción vertical que equilibra las cargas, exista una reacción horizontal hacia afuera. La magnitud de las tensiones (tracciones) en el cable dependerá no solo de las cargas, sino de la magnitud de esa fuerza horizontal yésta a su vez del inverso de la distancia vertical entre la cuerda que une los apoyos y el cable (denominada flecha). El cable no solo funciona estructuralmente en el plano, sino que se puede usar para cubrir áreas, colocando grupos de cables paralelos, uno junto a otro o usando conjuntos de cables que conformen sistemas de doble curvatura, unos cables con curvatura convexa y otros perpendicularescon curvatura cóncava; los cables también se usan en sistemas radiales, que permiten cubrir superficies redondas.

El cable colgante es la forma estructural reina de las grandes luces. Su forma parabólica ha sido prácticamente imbatible y empleada en los puentes de mayor luz. La mayor luz principal construida llega a 1.990 m de luz principal en el puente AKASHI (Japón) inaugurado en 1998.
Eldesarrollo tecnológico ha creado los cables de alta resistencia (torones de acero galvanizado), usados con formas estructurales nuevas: los modernos “puentes atirantados”, con cables rectos, conformados por torones paralelos de diámetros pequeños (15 mm), que se anclan individualmente. Estos cables de peso reducido son mucho más fáciles de colocar y reemplazar que los antiguos cables colgantes, enlos cuales los procesos de colocación eran muy dispendiosos y demorados y su reemplazo prácticamente imposible.
El sistema constructivo usado en los puentes atirantados hace presagiar el próximo fin del reinado de los puentes colgantes en las grandes luces, cuando se usen cables más livianos y resistentes, como los ya existentes del tipo FRP (fibre reinforced plastics). En 1995, fue inaugurado elpuente atirantado de Lombardía (Francia), considerado en su género el más largo del mundo, con una longitud total de 2.141 m, una luz principal de 856 m, torres de 214 m de altura y ubicado en una zona de fuertes vientos (con una velocidad del viento de diseño de 440 KMH) 1
Santiago Calatrava, el famoso ingeniero-arquitecto español, ha exigido esta forma más allá de lo esperado, en el puente delAlamillo en Sevilla, en el cual se suprime el equilibrio de los cables en las dos luces adyacentes a la torre.
LOS CABLES RECTOS
Como lo expresamos anteriormente, los cables cuando están sometidos a cargas concentradas superiores al peso del mismo, pierden la forma curva y toman formas rectas, semejantes a un polígono. Para el estudio de estos cables se supone que los tramos entre los puntos...