Puente Brooklyn 1 1. INTRODUCCION En las primeras civilizaciones Americanas, el puente colgante fue un temprano medio tradicional de franqueamiento de obstáculos, principalmente en las regiones montañosas donde se presentaba la dificultad de atravesar profundas gargantas o en lugares donde se tenía que cruzar un simple rio, probablemente, el primer puente colgante artificial consistió en atar una cuerda resistente a una piedra o a una flecha para lanzarla al otro lado de un valle estrecho, amarrarla firmemente en cada margen y después animar a la gente a pasar por sus propios medios: a pulso o caminando sobre la cuerda, aunque esta forma sencilla era muy peligrosa y poco confiable. Esta forma de cruzar los obstáculos no era segura por lo que en algún momento las antiguas civilizaciones tuvieron la idea de tender dos cuerdas en paralelo, unidas a su vez con otras cuerdas o tablas para conformar una superficie transitable. Primeros puentes colgantes por las antiguas civilizaciones Se estima que en el siglo XVI, a la llegada de los españoles a América, había más de 200 puentes colgantes incas, piezas angulares de la vasta red de caminos del imperio amerindio. Estos alcanzaban habitualmente los 50 metros de longitud. Si los incas fueron la única civilización amerindia que desarrolló este tipo de puentes colgantes, ya existían en otras culturas de las regiones montañosas del mundo, en el Himalaya y en la antigua China. En China se construían puentes colgantes con cadenas de acero en el siglo III a. C. Pero lo habitual es que esos antiguos puentes estuvieran compuestos en su mayoría de lianas y con un tablero de madera, lo que permitía el paso de cargas modestas con una estructura de puente ligero. Pero fue en América donde nació el moderno puente colgante. Un juez, James Finley, tuvo la idea de un puente suspendido con cadenas de hierro forjado, el puente del arroyo Jacob que se completó en 1802, al oeste de Pennsylvania. Finley, dado el éxito de esta fórmula que permite un puente poco costoso y fácil de construir, presentó una patente. Una primera generación de puentes se construyó a partir de 1810 los cuales no tenían más de 100 metros de longitud. Pero el uso de esos puentes manifestó pronto el problema de la oscilación: el puente entraba fácilmente en resonancia, y la presión que se ejercía sobre las cadenas les hacía deteriorase. La experiencia de Estados Unidos en la ingeniería y la fabricación del hierro fue buena pero con el paso del tiempo no era muy confiable el uso de este material. El desarrollo de los puentes quedó limitado en tamaño y en carga y muchos accidentes interrumpieron el éxito naciente del puente colgante. Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 2 La técnica enseguida cruzó el Atlántico para encontrar nuevos seguidores entre los británicos, que tenían un importante desarrollo en la metalurgia. Las cadenas se mejoraron considerablemente. En consecuencia, los puentes colgantes se vuelven muy ambiciosos. Los primeros puentes británicos fueron construidos alrededor de 1815 y sus dimensiones no pararon de crecer. En 1826, el famoso ingeniero Thomas Telford construyó el puente colgante de Menai (Menai Bridge), de 125 metros de longitud, que permitía el paso bajo él de barcos de vela. Era en ese momento el puente más grande en el mundo, ya que la mayoría de los puentes de la época tenían entre 70 y 100 metros de vano. Fue precisamente el desarrollo europeo lo que exportó el puente colgante a la parte continental. En Francia, la tecnología se conoció gracias a la apología expresada en los periódicos británicos. Se llevó a cabo en 1821, sin éxito, una misión de estudio de Ponts et Chaussées. La compañía Seguin Frères (Annonay, Ardèche), dirigida por Marc Seguin, propuso un proyecto innovador en 1822: el puente colgante de Tournon. La empresa entendió rápidamente que un puente colgante convencional no era posible en Francia debido a la mala calidad de las cadenas. Intentó entonces reemplazarlos con manojos de cables de hierro. Ese fue el nacimiento del cable. Después de varias pruebas y una negativa de Ponts et Chaussées, el proyecto fue finalmente aceptado. A la innovación de los cables se añadió el uso del hormigón hidráulico para los cimientos, del hormigón armado (25 años antes de la primera patente) para las superestructuras y de estructuras de refuerzo rigidizante del tablero de madera. Fue así como el puente colgante tomó su forma moderna. Diseño del puente colgante moderno En 1832, Henri Navier estableció las primeras reglas para el cálculo de los puentes colgantes. De acuerdo con un primer recuento, unos 400 puentes fueron construidos durante el siglo XIX, una gran mayoría entre 1825 y 1850. Muchos de ellos aún permanecen en uso. En un puente colgante moderno los cables que constituyen el arco invertido están anclados en cada extremo del puente a un elemento de soporte, comúnmente una torre, ya que son los encargados de transmitir una parte importante de la carga que tiene que soportar la estructura. El tablero suele estar suspendido mediante tirantes verticales sujetos a dichos cables. Las torres llevan las cargas al terreno firme. Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 3 Las fuerzas principales en un puente colgante son de tracción en los cables principales y de compresión en los pilares. Todas las fuerzas en los pilares o torres deben ser casi verticales y hacia abajo, y son estabilizadas por los cables principales. Fuerzas que actúan sobre un puente colgante Asumiendo como casi despreciable el peso del cable principal comparado con el peso de la pista y de los vehículos soportados, unos cables de un puente colgante formarán una parábola (muy similar a una catenaria, la forma de los cables principales sin cargar antes de que sea instalada la pista). Esto puede ser visto por un gradiente constante que crece con el aumento lineal de la distancia; este incremento en el gradiente a cada conexión con el tablero crea un aumento neto de la fuerza. Combinado con las cargas relativamente sencillas que da el tablero, esto hace que los puentes colgantes sean más simples de diseñar, calcular y analizar que los puentes atirantados, en los que el tablero trabaja a compresión. La suspensión en los puentes más antiguos se hizo con cadenas o barras enlazadas, pero los puentes modernos tienen múltiples cables de acero. Esto es para mayor redundancia; unos pocos cables con defectos o fallos entre los cientos que forman el cable principal son una pequeña amenaza, mientras que un solo eslabón o barra malo o con defectos puede anular el margen de seguridad o echar abajo la estructura. La diferencia de altura entre el punto más alto de los cables sustentadores (prácticamente, la coronación de las pilas) y el más bajo (el centro del vano principal) se denomina flecha, y en los puentes colgantes suele medir en torno a un 10% de la longitud. Por lo general, el punto más bajo de los cables sustentadores coincide sensiblemente con el propio tablero, por lo que ese es también el orden de magnitud de las pilas: en un puente colgante de 1000 m de vano principal, la coronación de las pilas estarán unos 100 m por encima del tablero, a lo que habría que sumar la distancia hasta la cimentación para obtener la altura total de las mismas. Las pilas se encargan de conducir hasta la cimentación las fuerzas que le transmiten los cables que llegan a su cabeza. Por lo general, los cables portantes se suelen diseñar pasantes; es decir, se apoyan en la coronación de las pilas en unas sillas especiales que permiten su movimiento en sentido longitudinal. En caso contrario (que no sean pasantes, sino que se anclen a la pila), cuando las cargas en los vanos no están compensadas porque coinciden más camiones en un tramo que en otro (por ejemplo), se genera una fuerza horizontal que se traduce en una flexión importante en la pila, encareciendo y complicando la estructura de la misma y de su cimentación. Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 4 La conexión entre los cables portantes y el tablero se consigue a través de las péndolas, generalmente barras o cables metálicos colocados verticalmente o inclinados formando triangulaciones para dotar de más rigidez al conjunto. En puentes de gran luz, las péndolas suelen colocarse con una separación en torno a 10 metros, más o menos. Partes de un puente colgante moderno La curva que traza un cable al que se le somete a una carga uniforme es una parábola de segundo grado, pero se tiene que hacer una aclaración en las curvas que forman los cables de un puente colgante: como las péndolas están colocadas cada 10 metros y no infinitesimalmente cercanas, en realidad la figura que se forma es una poligonal, donde cada vértice coincide con la posición de la péndola correspondiente. No obstante, la diferencia entre curva y poligonal es muy pequeña. Desde entonces se han construido puentes colgantes en todo el mundo. Esta tipología de puente es prácticamente la única solución posible para salvar grandes longitudes (superiores a un kilómetro), por ejemplo, cuando sea peligroso para el tráfico marítimo añadir apoyos centrales temporales o permanentes, o no sea viable añadir apoyos centrales 2. OBJETIVO GENERAL Realizar una investigación completa del puente Brooklyn para poner en práctica las técnicas de recolección y organización de datos y al mismo tiempo aprender conceptos, detalles técnicos y procedimientos de construcción acerca de los puentes colgantes pertenecientes a la ingeniería civil. 3. OBJETIVO ESPECIFICO Implementando las diferentes técnicas de redacción elaborar un escrito con relación al puente Brooklyn mediante la investigación realizada, de modo que el lector pueda entender y conocer todos los detalles acerca del tema principal “El Puente Brooklyn” Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 5 4. JUSTIFICACION El puente de Brooklyn es una obra de ingeniería perteneciente al campo de la ingeniería civil, el puente es de tipo infraestructura que permite un mejor desarrollo de los Estados Unidos para ser exactos permite una mejor producción y desarrollo en la ciudad de new york principalmente en la isla de Manhattan y la ciudad de Brooklyn, la principal función del puente Brooklyn es la de unir por vía terrestre la isla de Manhattan con la zona de Brooklyn, debido a la creciente demanda de las personas que vivían en la zona de Brooklyn en aquel entonces, y necesitaban desplazarse a sus trabajos en Manhattan, aquella isla era una zona de nueva york con una gran producción tanto industrial como agrícola y por eso las personas necesitaban hacer largos viajes diariamente. Anteriormente, este recorrido era hecho por Ferry a través del río Este. Durante este trayecto muchas veces era peligroso, debido a la gran velocidad con la que navega río, y el impredecible clima cambiante de la ciudad, el cual tiene diferentes estaciones como lo es la primavera, verano, otoño e invierno, pero sobre todo en la temporada de invierno en ocasiones las bajas temperaturas hacían que el rio estuviera a punto de congelarse y no permitía que los ferry pudieran navegar sobre el agua, esto hacia que hubiera gran pérdida de producción en Manhattan y Brooklyn. Por lo cual era necesario crear una solución a este gran problema que se generaba en ciertas estaciones del año, que a veces no dependía del clima ya que también era peligroso, así que fue John Augustus Roebling el encargado de diseñar esta solución que traería un gran progreso a Manhattan y a Brooklyn, el diseño de la solución a este problema que se generaba constantemente fue nada más y nada menos que un gran puente colgante donde John Augustus Roebling ya tenía acumulada una gran experiencia y era el momento de demostrar los grandes conocimientos que él tenía en el campo de la ingeniería civil principalmente en el diseño de puentes colgantes, este echo seria su más grande reto a lo largo de su vida profesional. Ya que el viaje siempre se hacía un poco largo y tedioso, la municipalidad de Nueva York tomo la decisión de ejecutar la construcción de esta enorme obra en aquel tiempo ya que la idea que proporciono John Augustus Roebling era demasiado eficiente para mejorar la calidad de vida de las personas que vivían en ambas ciudades. Vista panorámica del puente Brooklyn cruzando el East River Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 6 5. ANTECEDENTES HISTORICOS La gran economía que obtuvo Estados Unidos durante la segunda guerra mundial fue un factor importante para el desarrollo y crecimiento de este país, ya que en aquel tiempo esa gran economía permitió que existieran grandes inversiones en todos los campos sociales y laborales (político, económico, cultural, educación, deportes, industrias, infraestructura), uno de los primeros campos donde hubo una gran inversión aparte de la industria fue en las obras de ingeniería civil. Durante este capítulo se hablara más acerca de estos acontecimientos. Entre los años de 1939 y 1945 durante el conflicto de la segunda guerra mundial Estados Unidos fue el responsable de la fabricación de casi todo el armamento utilizado por los países aliados para esta guerra, lo cual para este país fue un gran negocio donde llegaba por millones la cantidad de dinero ingresada al país, debido a que todo este armamento fabricado no era gratuito, la mayoría de armas fueron a parar a manos de los países aliados incluyendo la unión soviética, por consiguiente este echo trajo millones de dólares a los Estados Unidos por lo que importantes sectores sociales, políticos, culturales y laborales aumentaron, esto trajo que al terminar la segunda guerra mundial la economía incrementara considerablemente dentro del país. Al tener una buena economía era necesaria tener una buena calidad de vida por lo que el salario en cualquier trabajo era muy bueno para los habitantes. Para mantener esa situación de mejoramiento salarial era necesario incrementar la producción y, en forma paralela, el consumo para que se pudiera absorber todo lo fabricado y de esta forma mantener en flujo constante esta economía. Esta nueva forma de vida de los habitantes de los Estados Unidos se basaba en el consumo de todo tipo de artículos, como uno de los principales caminos para la realización individual de los seres humanos. Consumo de todo tipo de artículos por parte de los habitantes Estadounidenses Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 7 Al terminar la segunda guerra mundial se vivió una época con grandes adelantos tecnológicos y científicos principalmente en electrónica, física y química, se estaba viviendo una era muy diferente y algo difícil de entender para mucha gente. Conforme al gran avance en los conocimientos científicos y tecnológicos y debido a la gran economía, se vio un aumento considerable en la población, este incremento de población no solo se debía al crecimiento de las familias estadounidenses si no también se debía mayoritariamente a los inmigrantes que llegaban de Latinoamérica principalmente los provenientes de México que era el país vecino, por lo tanto existía una mayor disponibilidad de mano de obra ocasionando un gran incremento en la producción industrial y agrícola, por lo que empresarios y gobernantes invertían su dinero en este tipo de producción al observar los grandes beneficios que les traería posteriormente y en el caso de inversión en obras de ingeniería civil no fue la excepción. 5.1 FORMA DE VIDA EN LA ZONA DE BROOKLYN Y MANHA TTAN Durante este periodo de tiempo la gran producción y desarrollo de los Estados Unidos dependía de las ciudades que lo conformaban, algunas de estas ciudades son Manhattan una isla situada en la desembocadura del rio Hudson y la ciudad de Brooklyn una ciudad que principalmente estaba habitada de personas inmigrantes y que se encuentra separado de la isla de Manhattan por el East River aproximadamente 2 kilómetros. En aquellos días la isla de Manhattan y la zona de Brooklyn aun eran ciudades independientes, es decir, aun no pertenecían a lo que hoy es New York. La producción en ambas de estas ciudades sobre todo de Manhattan era de suma importancia para los Estados Unidos debido a que mucha gente que vivía en la zona de Brooklyn, tenía su empleo o estudiaba en la isla de Manhattan, por lo cual la gente que era residente de Brooklyn tenía que cruzar forzosamente el East River este rio de aproximadamente 2 kilómetros de ancho que separa ambas ciudades y la única forma de cruzar el rio era mediante ferrys, los ferrys son un medio de transporte marítimo son unos barcos pequeños especialmente cuya función principal es transportar personas. El cruzar este rio en ocasiones era muy inconveniente y peligroso debido a la gran fuerza que llevaba la corriente, esto hacia que los ferrys perdieran estabilidad y control, en otras ocasiones era el clima quien no permitía el traslado efectivo y fluido del ferry ya sea por la alta densidad de neblina o por las bajas temperaturas que hacían que el rio estuviera casi congelado. Ubicación geográfica del puente Brooklyn Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 8 5.2 JHON AUGUSTUS ROEBLING Antes de saber detalles acerca del puente Brooklyn y su proceso de construcción es necesario conocer a John Augustus Roebling. ¿Quién fue John Augustus Roebling? John Augustus Roebling nació el 12 de junio de 1806, en Mühlhausen una ciudad situada en el noroeste del estado federal de Turingia, Alemania, fue un ingeniero civil alemán que posteriormente fue naturalizado estadounidense y durante su carrera laboral tuvo diferentes trabajos incluso algunos que no pertenecían al área de la ingeniería civil, pero principalmente Roebling tuvo una enorme experiencia en el diseño de puentes John Augustus Roebling colgantes. John Roebling era el más joven de 4 hijos (Friederike Amalie Roebling, Carl August Meissner y Herman Christian Roebling). Fue bautizado en la iglesia Lutheran Divi Blasii en Mühlhausen . Cuando era niño jugaba con el clarinete bajo y el corno francés. También exhibió un gran talento artístico de dibujos y pinturas. Su padre era dueño de una pequeña tienda de tabaco, pero el negocio no fue suficiente para dar sustento a John y a sus otros tres hijos. 5.2.1 FORMACION EDUCATIVA Al principio John Augustus Roebling asistió al gimnasio en Mühlhausen donde obtuvo su formación basica. Desde temprana edad sus profesores descubrieron un gran talento en John Roebling para las matemáticas y la ciencia, la madre de Roebling, Friederike Dorothea Roebling le organizo a John una tutoría de matemáticas y ciencias en Erfurt una ciudad cerca de Mühlhausen con el profesor Efraín Salomón Unger (Profesor matemático bastante reconocido en esos tiempos). Se fue a Erfurt cuando tenía tan solo 15 años de edad. En 1824 pasó el primer examen para ingresar a la universidad y luego regresó a su casa por un año. Roebling ingresó más tarde en el Royal Polytechnic School de Berlín. En este instituto cursó las materias de arquitectura e ingeniería, construcción de puentes, hidráulica, idiomas y filosofía. John también asistió a conferencias del filósofo Hegel. Roebling desarrolló un interés por la filosofía natural y muchos años más tarde, hizo un escrito como de unas 1000 páginas, hablando sobre sus propios conceptos del universo. En 1825 Roebling consiguió un trabajo del gobierno en Arnsberg un municipio ubicado en el distrito de Hochsauerland, en Renania del Norte-Westfalia, Alemania, trabajando en la construcción de una Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 9 carretera militar durante cuatro años. Durante este periodo realizó bocetos de puentes colgantes ya que fue cuando comenzó a despertar un gran interés en este tipo de puentes. En 1829 regresó a su casa para trabajar por su proyecto final de carrera y prepararse para su titulación como ingeniero. Por razones desconocidas, nunca finalizo su titulación. 5.2.2 TRABAJOS DESPUES DE SU GRADUACION En 1831, John emigró a los Estados Unidos de América con su hermano Carl estableciéndose en el área de Pittsburgh, Pennsylvania. John Roebling y su hermano llegaron a los Estados Unidos en un momento interesante. La nación estaba en una etapa de incremento económico y el aumento de la producción tanto industrial como agrícola. El transporte entre los centros industriales del este y de los mercados agrícolas de frontera se había convertido en un asunto de interés nacional y privado que fue muy popular en esos tiempos. A John Roebling le interesó mucho y decidió trabajar un tiempo en la agricultura debido a los buenos salarios que se pagaban en ese entonces y dejar a un lado su profesión como ingeniero, después de cinco años se casó con Johanna Herting, hija de un sastre. El trabajo agrario no fue satisfactorio para John Roebling. En 1837, tras la muerte de su hermano y el nacimiento de su primer hijo Washington A. Roebling de quien se hablara más adelante, regresó a la ingeniería como una vocación. Comenzó a ejercer su profesión como ingeniero asistente en la construcción y renovación de diferentes canales. El primer trabajo dentro de la ingeniería de Roebling en América fue dedicado al mejoramiento de la navegación del río y la construcción de un canal. El alto del río Allegheny, donde Roebling ubicó una toma para el canal del estado de Pennsylvania. Roebling trabajó durante tres años para inspeccionar y situar tres líneas de ferrocarril que atravesaban las montañas Allegheny. Posteriormente Roebling comenzó con los primeros trabajos en la fabricación de alambre en América. Esto hizo que Jhon Roebling comenzara a ganar popularidad en sus alrededores debido a la calidad de su trabajo de fabricación e ingeniería, este alambre fabricado por el mismo lo utilizó más tarde en la construcción del primer acueducto de suspensión en los Estados Unidos de América. Los puentes suspendidos era una de las ideas favoritas de Roebling, tras la gran cantidad de alambre que fabricaba comenzó a construir la cuerda de cable en Saxonburg en 1841 En 1844 Roebling ganó una licitación para reemplazar el canal de madera acueducto a través del río Allegheny con el Acueducto de Allegheny .Su diseño abarca siete tramos de 50 m. cada uno que consta de un tronco de madera para contener el agua con el apoyo de un cable continuo hecho de muchos alambres paralelos, envuelto firmemente juntos, a cada lado del tronco. Esto fue seguido en 1845 por la construcción de un puente colgante sobre el río Monongahela en Pittsburgh. En el año de 1848 Roebling emprendió la construcción de cuatro acueductos de suspensión en el Delaware Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 10 and Hudson Canal. Durante este período, se trasladó a Trenton, New Jersey. En Trenton, Roebling construyó un gran complejo industrial para la producción de alambre. Posteriormente Roebling construyo el puente de Cincinnati-Covington, más tarde llamado el puente colgante de John A. Roebling, este era puente colgante más largo del mundo en el momento en que se terminó. El puente surgió de la necesidad (evidente ya mucho antes de 1850) de mejorar el comercio a través del caudaloso río Ohio en Cincinnati, comunicando los estados de Ohio y Kentucky. En aquella época ya se habían realizado algunos grandes puentes (especialmente en Europa), pero la anchura del río en la zona prevista para el cruce superaba todo lo realizado hasta el momento. Puente Cincinnati - Covington Es entonces cuando aparece en escena John Augustus Roebling, que contaba con la experiencia y la capacidad necesarias para abordar con garantías una obra semejante. Sin embargo, la compañía fundada en 1846 para la construcción del puente debió de salvar innumerables obstáculos, pudiendo comenzar por fin las obras diez años después, en 1856. Más tarde después de haber construido un puente colgante en la ciudad de Ohio, en 1867 Roebling comenzó el trabajo de diseño en lo que sería el puente de Brooklyn, que atraviesa el East River en Nueva York. Después de que John Roebling y Johanna Herting contrajeran matrimonio, y vivieran poco tiempo juntos tuvieron ocho hijos: Washington A. Roebling (1837) Josefina R. Jarvis (1847) Laura R. Methfessel (1840) Charles Gustavus Roebling (1849) Ferdinand W. Roebling (1842) Edmund Roebling (1854) Elvira R. Stewart (1844) William Roebling (1856) Uno de los más destacados es Washington A. Roebling su primer hijo, quien también tuvo un gran aporte en la construcción del puente Brooklyn. Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 11 5.3 WASHINGTON ROEBLING Washington Roebling. Primer hijo de John Augustus Roebling Washington nació en Saxonburg (Pensilvania) el 26 de mayo de 1837. Su escolarización temprana consistió en tutorías en Pittsburgh y en estancias con el profesor Lemuel Stephens, de la Universidad Occidental de Pensilvania (actualmente conocida como Universidad de Pittsburgh. En 1854, después de graduarse de la Academia de Trenton, Washington se inscribió en el Instituto Politécnico Rensselaer en Troy, Nueva York, la escuela de ingeniería líder en el país en ese momento. Tenía tan solo diecisiete años, aproximadamente la misma edad que su padre John Roebling cuando el se inscribió en el Real Instituto Politécnico de Berlín. Después de graduarse con un título en ingeniería civil, Washington Roebling volvió a Trenton, donde trabajó en la fábrica de alambre de su padre. Cada vez que John Roebling estaba lejos, Washington Roebling estaba a cargo de la producción por lo que desde joven comenzó a ganar experiencia en el campo laboral dirigiendo personas. Permaneció en Trenton hasta la primavera de 1858, momento en el que se trasladó a Pittsburgh para ayudar a su padre a construir un puente colgante sobre el río Allegheny. Fue el primer puente de los dos Roebling trabajaron juntos. 5.3.1 AÑOS COMO SOLDADO Entre 1861 y 1864, combatió en la Guerra Civil Americana. Roebling se alistó como soldado raso en el ejército del norte, licenciándose como coronel por sus méritos militares. Participó en numerosos episodios de la guerra, entre los que destaca su intervención en la batalla de Gettysburg. Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 12 Washington conoció a su futura esposa Emily Warren a través de un hermano de ésta, que estaba al mando del Quinto Ejército. Se enamoraron inmediatamente y se casaron en 1865. Washington Roebling tuvo una participación reconocida en la guerra civil americana 5.3.2 WASHINGTON ROEBLING DE REGRESO COMO INGENIERO CIVIL Roebling volvió a Trenton después de su boda, pero pronto se unió a su padre en el proyecto de Covington y Cincinnati. Oficialmente, Washington Roebling era un ingeniero en jefe asistente en el proyecto del puente Covington y Cincinnati; en realidad, él estaba a cargo. La enormidad de la estructura sorprendió a Washington Roebling, su padre había pasado los últimos ocho años en el diseño y la construcción del puente, que, en su momento, fue el mayor puente colgante del mundo. Después Washington se fue de viaje en Europa con su mujer para conocer métodos de cimentación de puentes mediante cajones, y fue allí mismo donde nació su hijo único, John Augustus Roebling II. Posteriormente llego nuevamente a los Estados Unidos para ayudarle a su padre con la construcción del puente Brooklyn. 6. IDEA Y PRESENTACION DEL PROYECTO John Augustus Roebling sabia acerca del gran problema que existía entre la isla de Manhattan y la zona de Brooklyn debido a que la única forma de trasladarse entre ambas ciudades era cruzando el East River este rio que mantiene separadas ambas ciudades por aproximadamente 1.5 kilómetros de agua, por lo que con su gran capacidad de diseñar soluciones mediante sus conocimientos de ingeniería y debido a su gran experiencia en la construcción de puentes colgantes, se le ocurrió una maravillosa idea, construir un puente similar al puente de Cincinnati solo que este sería en una escala mayor y sería un gran reto para él y para los Estados Unidos ya que en aquel entonces no existía puente colgante más largo que el que tenía en mente. John Augustus Roebling paso meses diseñando el puente Brooklyn para esto se basó en el puente colgante que había diseñado anteriormente el puente de Cincinnati, Roebling incluyo un estilo arquitectónico neogótico. El estilo neogótico es el estilo arquitectónico que retoma el movimiento que Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 13 se originó a finales del Siglo XII y que duró hasta el Siglo XVI este forma parte de las corrientes históricas que surgen de manera nostálgica para exaltar lo que fue el mundo medieval. Imitando al gótico original, se opone al movimiento neoclásico que le precede. La palabra gótico proviene de “godo”, que se usaba de manera peyorativa para definir el estilo de los bárbaros, ya que sus componentes parecían confusos y poco dignos frente a los clásicos. Las características principales del estilo neogótico son: arco apuntado bóveda de crucería contrafuertes y arbotantes ventanas y vidrieras Elementos arquitectónicos Neogóticos y arcos, en la obra de Knight. Por estas características se puede apreciar el estilo arquitectónico diseñado por John Roebling que es el neogótico, con sus característicos arcos apuntados en las dos torres laterales. También durante el diseño del puente Roebling implemento una estructura abierta esto evita que tenga problemas de estabilidad debido a los fuertes vientos que ocurrían en ciertas estaciones del año como lo era el otoño. John Roebling incluyo en el prototipo cuatro cables de acero en los cuales se sostendrían de las dos torres y suspendería toda la estructura del puente, estos cables eran una innovación en la construcción de puentes colgantes ya que serían de acero, cosa que nunca se había utilizado anteriormente en la construcción de este tipo de puentes. John Roebling Uno de los planos originales de John A. Roebling para las torres del puente. pensó en un diámetro de 40 cm de diámetro para estos cables. En estos cuatro cables de acero se colocarían cables más pequeños como en cualquier puente colgante moderno que sostendrían la estructura de la carretera. Mientras que la estructura de la carretera sería totalmente de acero. Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 14 6.1 TIPO MATERIAL A UTILIZAR Los materiales descritos en el proyecto de Roebling para la construcción del puente son simples; Las dos torres principales construidas enteramente en granito y piedra caliza. Las cimentaciones hechas a base de cemento La estructura colgante esta echa a base de acero (cables) A continuación se muestran detalles y propiedades físicas como químicas de estos materiales de construcción: El granito, también es conocido como piedra berroqueña, es una roca ígnea plutónica formada esencialmente por cuarzo, feldespato y mica. Mientras el término según los estándares de Unión Internacional de Ciencias Geológicas refiere una composición estricta, el término granito es a menudo usado dentro y fuera de la geología en un sentido más amplio incluyendo a rocas como tonalitas y sienitas de cuarzo. Los granitos se forman a partir de masas formidables de magma, que ascienden por la corteza terrestre porque tienen menor densidad que el material que los rodea. Antes de solidificarse el magma llenaba una cámara magmática, desde ella también puede alcanzar la superficie por fenómenos volcánicos, aunque esto ocurre rara vez con los magmas ácidos, graníticos. A la flotabilidad del magma se contraponen los efectos de la viscosidad, (que es característicamente alta en los magmas de composición granítica), y al hecho de que para que un cuerpo de magma ocupe un lugar debe haber desplazamiento de otro material en cantidad proporcional. Los granitos se emplazan preferentemente siguiendo fracturas y fallas preexistentes en la corteza terrestre. El ascenso del magma puede ser forzoso o pasivo; en el primer caso el magma se abre paso por su propia fuerza, comprimido por los materiales que le rodean, abriendo fracturas y desplazando material; y en el segundo, las tensiones en la corteza crean espacios que son rellenados por magma. Cuando el magma se encuentra en equilibrio gravitacional (como un cubo de hielo flotando en el mar) se estanca. El granito se utiliza ampliamente en construcción desde la prehistoria gracias a la tenacidad del material y su resistencia a la erosión, comparado con otros tipos de roca especialmente la caliza que es frágil y soluble. Bloque de granito. Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 15 La piedra caliza es una roca sedimentaria compuesta mayoritariamente por carbonato de calcio, aunque frecuentemente presenta trazas de magnesita y otros carbonatos. También puede contener pequeñas cantidades de minerales como arcilla, hematita, siderita, cuarzo, etc., que modifican a veces sensiblemente el color y el grado de coherencia de la roca. El carácter prácticamente monomineral de las calizas permite reconocerlas fácilmente gracias a dos características físicas y químicas fundamentales de la calcita: es menos dura que el cobre y reacciona con efervescencia en presencia de ácidos tales como el ácido clorhídrico. La piedra caliza al igual que el granito, se utiliza como material de construcción, en forma de sillares o placas de recubrimiento. Ejemplos de este uso son numerosos edificios históricos, desde las pirámides de Egipto hasta la Catedral de Burgos. Machacada se usa como árido de construcción. Pirámide en Egipto También la piedra caliza es un componente importante del cemento gris usado en las construcciones modernas y también puede ser usada como componente principal, junto con áridos, para fabricar el antiguo mortero de cal, pasta grasa para creación de estucos o lechadas para pintar superficies, así como otros muchos usos por ejemplo en industria farmacéutica. Esta es una roca importante como reservorio de petróleo, dada su gran porosidad. Tiene una gran resistencia a la meteorización; esto ha permitido que muchas esculturas y edificios de la antigüedad tallados en caliza hayan llegado hasta la Piedra caliza actualidad. Sin embargo, la acción del agua de lluvia y de los ríos (especialmente cuando se encuentra acidulada por el ácido carbónico) provoca su disolución, creando un tipo de meteorización característica denominada kárstica. No obstante es utilizada en la construcción de enrocamientos para obras marítimas y portuarias como rompeolas, espigones, escolleras entre otras estructuras de estabilización y protección. La caliza se encuentra dentro de la clasificación de recursos naturales entre los recursos no renovables (minerales) y dentro de esta clasificación, en los no metálicos, como el salitre, el aljez y el azufre. Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 16 Piedra caliza. El cemento es un conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecerse al contacto con el agua. El producto resultante de la molienda de estas rocas es llamada Clinker y se convierte en cemento cuando se le agrega yeso para que adquiera la propiedad de fraguar al añadirle agua y endurecerse posteriormente. El acero es una mezcla de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03 % y el 2,14 % en masa de su composición, dependiendo del grado. Si la aleación posee una concentración de carbono mayor al 2,14 % se producen fundiciones que, en oposición al acero, son mucho más frágiles y no es posible forjarlas sino que deben ser moldeadas. La diferencia principal entre el hierro y el acero se halla en el porcentaje del carbono: el acero es hierro con un porcentaje de carbono de entre el 0,03 % y el 1,075 %, a partir de este porcentaje se consideran otras aleaciones con hierro. El acero conserva las características metálicas del hierro en estado puro, pero la adición de carbono y de otros elementos tanto metálicos como no metálicos mejora sus propiedades físico-químicas. 7. INNOVACIONES Roebling había calculado que con los soportes de cable metálico el puente era seis veces más resistente de lo estrictamente necesario, lo que explica que todavía se mantenga en pie cuando gran parte de los puentes colgantes construidos en la misma época no se mantienen. Hasta ese momento, el cable de acero sólo se había empleado en la construcción de ferrocarriles, pero no en estructuras como la de los puentes en los que se había utilizado el hierro. Los cuatro cables de acero encargados de sujetar la plataforma del puente, unen las torres de anclaje en cada orilla del río con los pilares. Washington su hijo, también incorporó varias mejoras importantes en el diseño del puente, desarrollando diversas técnicas de construcción, como los dos grandes cajones neumáticos necesarios para cimentar las dos torres. Y sobre todo la principal novedad era que se construiría el puente colgante más largo en todo el mundo en esa época. Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 17 8. COSTOS APROXIMADOS El coste principal calculado por John Roebling después de analizar los diferentes materiales con los que se construiría y de haber calculado el costo por la mano de obra fue de $7,100,000 ya que para que esta mano de obra fuera más barata ideo en trabajar con obreros inmigrantes que este dispuestos a trabajar por un salario menor. 9. OBREROS Para la gran construcción del puente Brooklyn John Roebling sabía que se tendría que disponer de una gran cantidad de mano por lo que tenía que reducir el costo lo mejor posible así que se contratarían cerca de 600 obreros inmigrantes, el trabajo que hacían los inmigrantes era en ocasiones peligroso y en condiciones miserables. 10. CONFIRMACION DEL PROYECTO La idea de Roebling fue recibida con entusiasmo por los gobernantes de Manhattan y Brooklyn, por entonces ciudades independientes, pero el apoyo económico lo encontró en William C. Kingsley que, debido a sus influencias políticas, presionó para que una empresa privada pudiera construir y administrar la construcción de un puente que uniera las dos ciudades. En 1867, se funda la New York Bridge Company que sería la encargada de administrar los fondos públicos de las ciudades de Nueva York y Brooklyn para la construcción y mantenimiento del puente. 10.1 ACUERDOS PARA LLEVAR A CABO LA CONSTRUCCION (W illiam C. Kingsley y La New York Bridge Company) William C. Kingsley la persona con quien Roebling encontró el apoyo económico se instaló en Brooklyn en 1856 y como contratista de las obras hidráulicas de Brooklyn. En los años siguientes, la empresa de construcción, Kingsley y Keeney, se le dieron grandes contratos para construir Prospect Park y el embalse de Hempstead posteriormente el contrato que pudo concretar para la construcción del puente Brooklyn. A mediados de la década de 1860, Kingsley estaba convencido de que un puente entre la ciudad de Nueva York y Brooklyn era factible y, quizás lo más importante, sería ideal para su negocio. Se convirtió en la fuerza impulsora detrás de ese proyecto, la contratación de Coronel Julio Walker Adams, un ingeniero civil que había trabajado con él en las alcantarillas de Brooklyn, para llegar a Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 18 un diseño y preparar estimaciones de costos. Sin embargo, a pesar de que Adams se había interesado anteriormente en diseños del puente, y aunque no tenía muchos amigos influyentes, que nunca hubieran construido un puente anteriormente, su papel era el de llegar a una estimación baja del costo del puente, lo que permite a Kingsley y sus otros promotores obtener las aprobaciones necesarias por parte los gobernantes de Brooklyn y Manhattan. Adams llegó a la conclusión de que el puente de Brooklyn se podría construir por $ 6.000.000, que sería construido por John y Washington Roebling. Por lo que se fundó la New York Brooklyn Bridge Company que se organizó en 1867 y se encargaría de recaudar los fondos públicos de las ciudades de Brooklyn y Manhattan para la construcción del puente Brooklyn, por lo que Kingsley se convirtió en uno de sus principales accionistas. Pronto se autorizó el pago de Kingsley, de 15% del total de los costos de construcción. Esta fue una gran oportunidad para un gran porcentaje de dicho contrato; en 1870 el contrato ascendió a $ 175,000 para Kingsley. En 1873, el contrato de Kingsley con la Bridge Company fue renegociado, y su pago fue reducido a una tarifa plana relativamente insignificante de $ 10,000 al año. New York Bridge Company 11. MUERTE DE JHON ROEBLING El 1 de Junio de 1869, se aprueba el diseño del puente pero cinco días después Roebling sufre un accidente cuando estaba en el borde de un muelle trabajando en la fijación de la ubicación donde se construirían las torres, su pie fue aplastado por un ferry que estaba atracando. Los dedos del pie heridos le fueron amputados. Se negó a recibir tratamiento médico, pretendiendo curarse el pie mediante la "terapia de agua" (vertiendo agua continuamente sobre la herida). Su estado se deterioró irreversiblemente, y murió por una infección de tétanos 24 días después del accidente por lo que su hijo Washington se hizo cargo del proyecto y el 3 de Enero de 1870, se inicia la construcción. Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 19 12. PROCESO DE CONSTRUCCION Su profundo conocimiento del proyecto por parte de Washington y de la forma de trabajo de su padre le postulaba como el sustituto idóneo ya que también era un ingeniero civil. Además, había estado durante un año en Europa familiarizándose con los métodos de cimentación con aire comprimido, necesarios para la ejecución de las torres del Puente de Brooklyn. Así como los arranques de las torres del Puente sobre el Niágara no habían supuesto ningún problema ya que se cimentaban a cielo abierto sobre roca, en el Puente de Cincinnati tuvieron que ejecutar unos recintos estancos donde poder trabajar para apoyar la base de las pilas, puesto que estas se encontraban en el cauce del río Ohio. 12.1 EXCAVACION Aunque sea difícil de creer, lo primero que se realizó en el proceso de construcción fue la excavación. Mientras se excavaba al mismo tiempo se construían las torres, para esto el encargado del proyecto Washington Roebling organizo a los obreros y con el método de excavación que aprendió durante su viaje a Europa, el método de cajones, se comenzó a excavar el terreno por debajo del rio, para poder excavar por debajo del rio, se implementaron unos cajones neumáticos muy grandes donde cabían fácilmente 8 obreros, los cajones eran cerrados que no permitían que el agua se penetrara y se les inyectaba aire comprimido para que pudieran trabajar los obreros dentro de él. La función de los obreros dentro del cajón era excavar el terreno con picos y palas, mediante botes grandes y cables de acero la tierra era extraída del cajon hacia arriba, por otro lado otro grupo de obreros trabajaba en la construcción de las columnas por encima de los cajones de esta forma debido a la excavación por debajo del agua y el peso que ejercía la construcción de las columnas por la parte superior del cajón, hacía que los cajones pudieran inundarse más para así encontrar tierra firme que fuera capaz de soportar el peso de toda la estructura. Durante el proceso de excavación llego un punto donde la tierra era muy dura por lo que se tuvo que utilizar dinamita para poder llegar aún más abajo. Al final de la excavación se logró llegar a 30 metros por debajo del agua. Este tipo de actividades hacía que los obreros trabajaran en condiciones miserables y peligrosas Los pozos de cimentación: iluminados por débiles lámparas de gas, divididos en cámaras de atmósfera enrarecida, donde los obreros excavaban de forma manual hasta toparse con el lecho de roca sobre el que descansa la ciudad. Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 20 12.1.1 ENFERMEDADES Debido a que los obreros entraban al cajón y salían frecuentemente se sometían a cambios bruscos de presión lo que ocasionaba que los obreros enfermaran gravemente de Aero embolismo que en esa época era descocida esa enfermedad, tras varias investigaciones en los laboratorios se logró descubrir dicha enfermedad no obstante esta enfermedad provoco la muerte de aproximadamente 20 obreros incluso la padeció el mismo Washington Roebling. 12.1.2 ENFERMA WASHINGTON ROEBLING Washington Roebling también trabajo en los cajones bajo el río, respirando aire comprimido por lo que también le provocó el síndrome de descompresión, debilitando su salud y dejándole incapaz para trabajar en la obra. Además de los efectos directos de la despresurización, pudo haber sufrido daños adicionales, como una posible neurastenia, efectos colaterales de los tratamientos recibidos, y drogadicción secundaria por efecto de los fármacos prescritos. Sin embargo, continuó ligado a la supervisión del proyecto. 12.2 CONTINUACION DE PROYECTO Aunque Roebling fuera físicamente incapaz de salir de su casa no significaba que Washington renunciara a seguir dirigiendo las obras. Desde la ventana de su habitación, apenas a un kilómetro del puente, controlaba la ejecución de los trabajos con prismáticos pero aun así, era necesario transmitir determinadas órdenes o ver en el lugar el desarrollo de algunas cosas singulares, una labor que solo podía responsabilizar en alguien que contara con toda su confianza: su esposa, Emily Warren Roebling quien por ende seria la sucesora del proyecto. En una época en la que las mujeres no tenían derecho al voto resulta aún más increible imaginar a una mujer, sin formación ingenieril, dictando a los cerriles obreros (hombres de su tiempo) las órdenes que le había escrito su marido. Emily Warren. La Compañía, viendo la desenvoltura de Emily en estos derroteros, que incluso defendía a su pareja con fiereza cuando alguien ponía en duda su capacidad para seguir al mando de esta obra monumental, ratificó a Washington como Ingeniero Jefe. Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 21 12.3 CIMENTACIONES Al llegar 30 metros por debajo del rio los cajones fueron rellenados con hormigón para que pudieran estar sujetos al terreno firme y tener una gran resistencia ya que es el lugar donde todas las cargas se concentrarían. Las columnas son unas sólidas estructuras cúbicas de mampostería de piedra. Se llama mampostería al sistema tradicional de construcción que consiste en erigir muros y paramentos, para diversos fines, mediante la colocación manual de los elementos o los materiales que los componen. Este sistema permite una reducción en los desperdicios de los materiales empleados y genera fachadas; es apta para construcciones en alturas grandes. Estas columnas que miden 119 por 132 metros en la base, elevándose hasta unos 27 m por encima del nivel del agua. Su peso es de aproximadamente 60.000 toneladas cada una, que se utiliza para resistir la tracción de los cables. El modo de anclaje de los cables se describe más adelante. Los anclajes extremos distan 283 m de las torres, naciendo desde abajo, desde las riberas del río. A medida que avanzan hacia las torres, las catenarias principales van elevándose de forma elegante hasta alcanzar la coronación de las torres, a 84 m de altura Las torres ya estaban erigidas convirtiéndose en la edificación más alta de Nueva York, con sus característicos arcos apuntados y solidos que le dan el carácter neogótico y monumental a lo que muchos consideraban una catedral aconfesional para un país joven, sin siglos de historia como las naciones europeas. Torre ya terminada Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 22 12.4 ESTRUCTURA En Agosto de 1876, las orillas de Manhattan y Brooklyn son unidas por primera vez a través de un cable de acero. Para demostrar su resistencia, el maestro mecánico E. F. Farrington cruzó el East River deslizándose por el cable montado en una silla. En Febrero de 1877, se finalizaría la construcción de las torres de anclaje y los pilares que quedarían unidos de forma provisional a través de una pasarela peatonal. Las orillas de Brooklyn y Manhattan unidas a través de un cable de acero En efecto, hay que pasar un cable de un lado a otro y, apoyándose en él, ir construyendo el resto del puente. En el caso de este puente obviamente no lanzaron ni a Emily ni a Washington con un largo cable, sino que pasaron el cable con una barcaza y se elevó hasta la torre con una grúa. Ya se podía utilizar como puente, o más bien como tirolesa, aunque había de tener un sentido del peligro. Al poco tiempo se construyó una pasarela inservible por la que se permitía pasar a los viandantes, donde no se sabía quién era más inconsciente; la Compañía por permitir pasar o los peatones que se la jugaban en una pasarela estrechísima, o a los peatones que eran capaces de pasar por esa obra que aún no llevaba ni el 60% completado de la construcción, en una decisión que hoy provocaría un infarto al coordinador de seguridad y salud. Si bien los cables no fueron suministrados por la fábrica de los Roebling, ya que solo la encargada era capaz de montar los cables con seguridad y rapidez utilizando un sistema de devanado mediante polea en el que estaban tan especializados que ninguna otra empresa era capaz de hacerlo. Cada cable principal estaba compuesto por 19 hilos de 278 alambres de 3 mm de diámetro cada uno y, gracias a la técnica utilizada por los Roebling, quedaban empaquetados con un alambre que los compactaba al enrollarse fuertemente a lo largo de su sección para que trabajaran todos a la vez. Por esta época (junio de 1874), la Compañía se disuelve y los Ayuntamientos de Brooklyn y Nueva York se convierten en la promotora del puente aunque, como el primero carga con dos tercios de los gastos de la obra, dará el nombre oficial a la estructura que conocemos en la actualidad. Los cuatro cables principales están unidos de orilla a orilla Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 23 Los cuatro cables de acero encargados de sujetar la plataforma del puente, unen las torres de anclaje en cada orilla del río con los pilares. Cada cable tiene un diámetro total de 40 centímetros y está compuesto por 19 hilos de acero y es capaz de sostener una carga viva de 12.000 toneladas. En Octubre de 1878 se completa la instalación de los cables principales y se procede a instalar los cables de suspensión que tienen un diámetro de 5 centímetros y las vigas de la plataforma del puente la cuales soportarían la carretera. En total, más de 23.000 kilómetros de cable de suspensión sujetan el puente. 12.5 TABLERO El tablero original, de 26 metros de anchura, contaba con cuatro carriles para carretas de caballos, dos líneas de tranvía y el paseo peatonal elevado, que ha permanecido inalterado con diseño original incluso su suelo de madera característico. Más tarde se quitaron dos carriles para carretas y se sustituyeron por dos líneas de ferrocarril más. En la estructura actual han desaparecidos los tranvías y la superficie de rodadura tiene 6 carriles para automóviles. La función principal de un tablero de puente es permitir el tráfico de manera segura y confortable. En un puente colgante cobra aún más importancia si cabe el diseño estructural del tablero porque, en principio, la flexibilidad y ligereza de esta tipología juega en contra de la funcionalidad. Las oscilaciones y deformaciones que sufrían las pasarelas de lianas cuando se caminaba sobre ellas también las padecían los primeros puentes colgantes modernos al paso de los carruajes o ferrocarriles, llegando en este último caso a provocar tales modificaciones del perfil longitudinal que algún tren casi ni podía remontar el tablero cuando llegaba al centro del mismo. Colocación del tablero colgando del cable principal por medio de los cables de suspensión. Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 24 El tablero del puente colgante está realizado con estructura metálica, con una sección más o menos constante, y se apoyan en las pilas cuando pasan bajo ellas. 13. INAUGURACION El 24 de mayo de 1883, tras más de 13 años de trabajo, 20 trabajadores muertos y 15 millones de dólares duplicándose el presupuesto inicial se inauguró el Puente de Brooklyn. Costando el paso por el puente un dólar, pasaron por él unas 150.000 personas. Los primeros en atravesarlo, desde el lado de Nueva York, fueron el alcalde de esta ciudad, el Gobernador del Estado y el Presidente de los Estados Unidos Chester A. Arthur, mientras que el alcalde de Brooklyn los esperaba en el otro lado del puente. La siguiente en cruzar fue Emily Warren Roebling, distinguida con este honor por la enorme labor realizada. Al finalizar la ceremonia, el Presidente y sus más destacados acompañantes fueron a la casa de Washington Roebling para presentarle en persona sus respetos y gratitud, en un encuentro cargado de emoción para Washington: una obra que se había cobrado la vida de su padre y gran parte de su salud, se levantaba al fin como el símbolo de una nación, la estructura bella y elegante que ha llegado hasta nuestros días. Puente Brooklyn terminado. Pero la alegría no duró mucho porque la tragedia volvió a hacer acto de presencia en el puente. El 31 de mayo, solo una semana después de la inauguración, se produjo una carambola entre los autos que cruzaban el puente Brooklyn por causas poco conocidas que dejo como saldó la muerte de 12 personas y multitud de heridos. Tras este incidente, corrió el rumor de que la estructura temblaba y que no era capaz de soportar el tráfico. Un año después, P.T Barnum, un empresario dueño de varios circos, pidió permiso a los gobernantes para realizar un espectáculo en el puente Brooklyn este espectáculo haría notar a la gente que el puente contaba con la seguridad suficiente para la población, a los gobernantes les pareció buena idea ya que al convencer a la población que el puente Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 25 era muy seguro disminuirán las quejas y presión hacia ellos acerca de este puente recién inaugurado, el empresario cruzó el puente con una manada de 21 elefantes con lo que, en un evento publicitario, dio una respuesta a las dudas sobre la resistencia de la estructura. 14. PUENTE BROOKLYN EN LA ACTUALIDAD En la actualidad el puente cuenta con dos niveles. El inferior con dos calzadas de tres carriles cada una por la que circulan a diario más de 145.000 vehículos y es una de las múltiples vías de acceso por el rio este. El nivel superior es una pasarela para uso peatonal y carril bici. La pasarela peatonal puede ser peligrosa si no se está pendiente de no pasar al carril bici, ya que podría ser atropellado por algún ciclista que suelen llevan una velocidad considerable. También el Puente de Brooklyn se ha convertido en una imagen habitual en distintas formas de cultura popular, desde los cómics al cine y la televisión. Puente Brooklyn de noche 15. INNOVACIONES A TRAVES DEL TIEMPO En 1944, comenzó una de las mayores reconstrucciones del puente que durarían 20 años. Las líneas de tranvía fueron retiradas, se reforzaron los pilares y cables principales, se añadieron nuevos cables de suspensión, se ampliaron de dos carriles a tres en cada dirección para los vehículos y se construyeron nuevas vías de acceso. 16. MANTENIMIENTO Consiste en realizar labores de limpieza periódicamente para así evitar problemas en la estructura o posible accidentes viales, con la ayuda de obreros que retiren escombros, resto de materiales, Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 26 realicen el demarcado de las vías y colocación de señales de precaución. Realizando mantenimiento a tiempo a los puentes se reducirán en gran magnitud los problemas estructurales, de la misma manera se detectaran posibles fallas y se solventarán aplicando criterios de construcción específicos sobre la parte del puente en la cual se vaya a trabajar, esto hace que la estructura este en buenas condiciones. 17. TURISMO Una de las primeras cosas que uno quiere hacer cuando va a visitar Nueva York es cruzar el famoso Puente de Brooklyn, tantas veces visto en películas y anuncios. Es un puente bonito e imponente, pero sobre todo suele fascinar por lo que tiene de símbolo en una ciudad donde no faltan los grandes iconos populares. Del lado de Brooklyn: se puede explorar el hermoso Brooklyn Bridge Park, comer una deliciosa pizza en Grimaldi, o caminar por Promenade. Del lado de Manhattan: podrás visitar el Bajo Manhattan, con una rica historia a ser explorada. Podrás caminar hasta la capilla de St. Paul, City Hall, Wall Street y muchos otros sitios cercanos al Puente de Brooklyn. Puedes seguir el tour con una caminata por el puente de Brooklyn. Las personas pueden cruzar el puente Brooklyn en bicicleta o caminando Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 27 18. CONCLUSION Los puentes colgantes atravesaron una edad de oro en Europa durante la primera mitad del siglo XIX. La mayoría de aquellas estructuras contaban con cables principales fabricados con cadenas o con alambres de hierro, que daban lugar a puentes que unían márgenes o laderas, pero que se ejecutaban con más buena voluntad que conocimientos técnicos. Fuertes vientos o excesivas sobrecargas provocaron diversas catástrofes en Francia y en Gran Bretaña, con cuantiosas pérdidas económicas y humanas, que hicieron que en el viejo continente disminuyera la construcción de puentes colgantes durante la segunda mitad de dicho siglo. Por contra, al otro lado del Atlántico se estaba gestando una nueva potencia económica, sobre un terreno prácticamente poco utilizado, que necesitaba crear una red de comunicaciones que facilitara la emergente industria y comercio. Durante el siglo XIX, la población de Nueva York experimentó un crecimiento descomunal: los 60.000 habitantes que tenía hacia 1800 los multiplicó por diez en 50 años, y a su vez estos se duplicaron con creces en los treinta siguientes. La inmigración generada alrededor de la actividad económica del puerto se alojaba tanto en la pujante isla de Manhattan como en el municipio independiente de Brooklyn. El tráfico en el rio que separa Brooklyn de Manhattan, alcanzaba la mareante cifra anual de unos 40 millones de pasajeros en los transbordadores que unían ambas orillas. Gran parte del tejido productivo dependía del funcionamiento de esos ferrys ya que los obreros vivían en su gran mayoría desperdigados alrededor de la isla de Manhattan y debían cruzar a diario, las aguas para presentarse en su puesto de trabajo y después, obviamente, regresar a sus hogares. Este incesante hecho se veía interrumpido por el tráfico mercante, que subía y bajaba por el canal natural, dando lugar a accidentes y abordajes con frecuencia. Algunas veces el invierno durísimo que congelaba completamente el East River paralizaba las conexiones por ferry (y, por consiguiente, casi toda la actividad económica y comercial), supuso el argumento definitivo para quienes habían estado a favor de unir Manhattan con Brooklyn por carretera. Por aquel entonces no era raro ver en invierno bloques de hielo flotando por el East River que ponían en peligro la navegación pero que también cuestionaban la idoneidad de cimentar pilas en el lecho marino. Y es que hacer una estructura con una longitud de 1.5 kilómetros parecía algo irrealizable puesto que el récord del mundo en aquel momento en un puente colgante apenas superaba los 300 metros de longitud. Hubo quien propuso ejecutar un túnel o incluso una presa. Finalmente, la solución en forma de puente salió adelante cuando John A. Roebling propuso su proyecto acerca del puente Brooklyn Que hoy en día existan puentes colgantes de más de 1 kilómetro se debe en gran parte al legado de John Roebling, quien a los 20 años ya había conseguido ser ingeniero civil en el Instituto Politécnico de Berlín, quien por ideas políticas emigró a Estados Unidos cuatro años más tarde, trabajo en la agricultura, pero estar entre lechugas y pepinos no le gusto, por lo que pronto volvió a su verdadera Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 28 vocación: la ingeniería. En paralelo a su incipiente carrera de diseñador de puentes de éxito, creó en 1841 una fábrica de alambres y cables enrollados que ha sido importantísima en la historia de los puentes colgantes, no solo por los materiales que manufacturaban, sino por las técnicas de puesta en obra por ella practicadas, aún vigentes hoy en día. El nombre de Roebling se puso sobre la mesa para solventar el paso del East River por la fama que le había granjeado dos grandes obras: el Puente sobre el Niágara (1855) y el Puente de Cincinnati (1867). A pesar de que la construcción de este puente trajo la muerte de 20 personas incluyendo al mismo John Augustus Roebling y la grave enfermedad de Washington Roebling dejándolo incapaz de realizar ciertas actividades, Emily Warren supo cómo continuar dirigiendo esta obra de gran magnitud hasta concretarla en el año de 1883 donde fue reconocida por su valentía al igual que Washington. El puente Brooklyn es más que un puente que cruza el East River, es todo un símbolo de la ciudad de Nueva York que además marcó un hito en la historia al utilizar por primera vez en este tipo de construcciones el acero y por ser durante 20 años el puente colgante más largo del mundo. Vista desde Manhattan No cabe duda que durante el siglo XIX, el Reino Unido, Francia, y Alemania fueron los líderes de las ideas nuevas en ciencias y matemáticas gracias a los avances en esa época. Pero si bien en los Estados Unidos no se desarrollaron las formulaciones teóricas, fue allí donde se comenzó a utilizar la teoría para solucionar problemas a través de las ciencias aplicadas. Cuando los estadounidenses combinaron su conocimiento teórico con la ingenuidad, el resultado fue una serie de inventos, retos y construcciones importantes. Durante ese periodo gracias a los conocimientos avanzados de la física, química y geología, la ingeniera civil contaba con una cantidad enorme de conocimientos aplicados como se puede observar en la infraestructura que se desarrollaba en los Estados Unidos y que hoy en día podemos Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 29 darnos cuenta la importancia que la gran inversión en infraestructura permitió un enorme desarrollo en los Estados Unidos. La ingeniería civil es la que se encarga de la construcción de la infraestructura que permite el desarrollo de un país, la infraestructura se trata de diferentes estructuras de diseño, construcción y mantenimiento. La ingeniería civil también participa con el mantenimiento del medioambiente natural y construido como proyectos de infraestructura ya sean represas, carreteras, canales, embalses, o los edificios. La civilización moderna está basada en gran parte sobre la ingeniería. La mayoría de los productos utilizados para facilitar el trabajo, la comunicación y el transporte, y para brindar sustento, habitación y hasta salud, son directamente o indirectamente resultado de la ingeniería, esta ha dado los medios para el mejoramiento cultural y económico de la especie humana. La iniciativa en el uso dela ingeniería descansa sobre quienes se preocupan por las consecuencias sociales y económicas de la misma. La ingeniería civil ante todo es una profesión creativa, estamos rodeados de ejemplos creados por esta profesión en nuestra vida diaria, como lo son; los puentes colgantes que utilizamos para trasladarnos más rápido de un lugar a otro, la casa donde vivimos o el edificio en que trabajamos que fueron construidos con materiales que se conjugaron en el proceso llamado ingeniería, el agua que utilizamos en las actividades llega hasta nuestros hogares gracias a un sistema de distribución mediante el proceso de ingeniería. Los medios que empleamos para transportarnos a la escuela o al trabajo son producto del proceso de ingeniería, entre otros. La ingeniería civil proyecta a crear soluciones a problemas pertinentes y tiene como meta la creación o la transformación de ciertos elementos para el uso del hombre. Se orientará a contribuir con el desarrollo del medio, con la elevación del nivel de vida de la sociedad mejorando las condiciones del entorno y con la transformación productiva de los recursos materiales y humanos. Las obras de ingeniería pueden ser consideradas como un arte, ya que se puede ser creativo y llevar a la realidad proyectos de gran magnitud y estética, siempre basados en patrones, bien establecidas y en la base formada por las ciencias pasadas y presentes, para resolver las necesidades que se presenten. Las obras de ingeniería juegan un papel importante dentro del crecimiento de una economía. Es gracias a estas que la sociedad puede lograr un nivel de desarrollo sustentable. Mediante la creación y la innovación constante de las obras y servicios de una nación, es como puede esta lograr un desenvolvimiento global de sus aspectos económicos. El ingeniero creador, no solo busca superarlas limitaciones físicas, sino que toma la iniciativa, propone y acepta la responsabilidad del éxito o fracaso de proyectos en los que intervienen factores humanos y económicos. Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 30 El ingeniero participa activamente en la vida económica y social del país, manteniendo un estilo de vida basado en el compromiso profesional, consciente de que su tarea debe adecuarse al entorno social, nacional e internacional, cuidando del medio ambiente, para que sus acciones respondan a los propósitos del desarrollo sustentable. Por todo esto los ingenieros se encuentran actuando decididamente en la dinámica del desarrollo económico nacional, íntimamente relacionados con las actividades de inversión productiva y de creación de empleos. Los avances científicos y tecnológicos permiten construir cosas que en años anteriores no era posible No cabe duda que el puente Brooklyn fue un proyecto en el que era difícil de creer en él, sobre todo en aquella época, pero ambos ingenieros, padre e hijo Roebling, lo hicieron posible. Podemos observar como los avances tecnológicos y científicos no se detienen un ejemplo claro es como después de 130 años de la construcción del puente Brooklyn que tuvo una construcción muy costosa tanto económica como física, existen puentes colgantes construidos con mejores materiales, diferentes técnicas incluso en menor tiempo de lo que fue la construcción del puente Brooklyn pero no cabe duda que los conocimientos de ciencia y tecnología aún continúan avanzando y tal vez algunas obras de ingeniería que parecen imposibles hoy en día, puedan ser posibles dentro de algunos años y no tenemos certeza de donde van a terminar estos avances en el mundo moderno. Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 31 19. REFERENCIAS http://www.jotdown.es/2012/10/puentes-colgantes-i-una-introduccion/ http://www.jotdown.es/2013/05/puentes-colgantes-ii-la-fabulosa-historia-del-puente-de-brooklyn/ https://global.britannica.com/topic/Brooklyn-Bridge http://puentes.galeon.com/magister/roebling.html https://www.britannica.com/biography/John-Augustus-Roebling www.biography.com/people/john-augustus-roebling-9461893 http://history1800s.about.com/od/bridgebuilding/fl/Washington-Roebling-biography.htm https://www.youtube.com/watch?v=iHwjR1UOcl4 http://photos.state.gov/libraries/argentina/8513/ushistory/RHEUCap12.pdf clasehistoriaedu.blogspot.com/2011/08/eeuu-despues-de-la-2da-guerra-mundial.html Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez Puente Brooklyn 32 20. GLOSARIO Áridos. Materiales granulares inertes formados por fragmentos de roca o arenas utilizados en la construcción Cámara magmática. Gran repositorio subterráneo de roca fundida llamada magma. Catenaria. Curva que forma una cadena, cuerda o cosa semejante suspendida entre dos puntos que no están en la misma vertical. Gradiente. Variación de una magnitud en función de la distancia, a partir de la línea en que esta variación es máxima en las magnitudes cuyo valor es distinto en los diversos puntos de una región del espacio. Hito. Acontecimiento puntual y significativo que marca un momento importante en el desarrollo de un proceso Liana. Son trepadoras que pertenecen a un grupo de plantas que germinan en el suelo, se mantienen enraizadas durante toda su vida y necesitan de un soporte para mantenerse erectas y creciendo en dirección a la luz abundante, disponible sobre el dosel arbóreo de los bosques. Metalurgia. Conjunto de técnicas para extraer los metales contenidos en los minerales y transformarlos. Meteorización. Acción de meteorizarse las rocas por la acción de los agentes atmosféricos. Péndola. Cada uno de los elementos verticales que sostienen el tablero o piso de un puente colgante. Resonancia. Efecto de resonar. Roca ígnea. Roca formada al enfriarse el magma Tenacidad. Fuerza que impulsa a continuar con empeño y sin desistir en algo que se quiere hacer o conseguir. Tipología. Estudio de los tipos o modelos que se usan para clasificar en diversas ciencias o disciplinas científicas. Tonalita. Roca ígnea plutónica compuesta de cuarzo y plagioclasas, hornablenda y biotita. Sienita. Roca ígnea plutónica constituida por minerales como feldespato, oligoclasas, albita. Viscosidad. Consistencia espesa y pegajosa de una cosa. Fundamentos de Investigación Irving Vera Pérez