Puente integral

En el sentido de las agujas del reloj, desde la parte superior izquierda: Ejemplos de puentes de bastidor, empotrados, con almohadilla de banco y con pantalla final. El cuarto es semiintegral, ya que incorpora un apoyo de puente.

Un puente integral no contiene juntas de dilatación para acomodar la expansión debida al aumento de temperatura. Los movimientos horizontales (axiales) causados ​​por la dilatación térmica y las cargas de frenado se transfieren al relleno adyacente al estribo. La omisión de la junta de dilatación elimina una vía de penetración de las sales de carretera con cloruros hacia la subestructura del puente. En el Reino Unido, se presume que la mayoría de los puentes nuevos de longitud corta a media serán de tipo integral.

Un ejemplo temprano de puente integral es el puente de arco de mampostería . Algunos de los primeros ejemplos de puentes integrales de hormigón armado se construyeron como parte de la autopista M1 del Reino Unido en 1959. ^{[ 1 ]}

Un puente integral no contiene juntas de dilatación , extendiéndose monolíticamente de estribo a estribo. ^{[ 1 ]} El movimiento debido a la dilatación y contracción térmica o a las cargas de frenado es absorbido por los muros extremos o estribos. ^{[ 2 ] [ 3 ]} Cuando se especifican apoyos intermedios (por ejemplo, pilares de puente), estos también pueden servir para resistir los movimientos de dilatación térmica. ^{[ 3 ]}

La omisión de la junta de dilatación elimina un problema importante de mantenimiento y durabilidad, ya que sirve como punto de entrada para las sales de carretera, lo que permite que el hormigón del estribo, los pilares y la superficie inferior del tablero se vea afectado por el ataque de cloruros, lo que puede causar degradación y, finalmente, el fallo del tramo. Un estudio británico de 1989 demostró que la mayoría de las juntas de dilatación analizadas en puentes existentes habían fallado y permitido la entrada de agua (y, por lo tanto, de sal). ^{[ 1 ]}

El movimiento experimentado en el estribo de un puente integral es un orden de magnitud mayor que el de aquellos diseñados con juntas de dilatación. La magnitud del movimiento depende de la rigidez de la estructura del puente y del relleno adyacente al estribo (que está sujeto a compactación). El movimiento es mayor en la parte superior del estribo, donde los efectos térmicos son mayores. ^{[ 2 ]} Highways England especifica que los puentes integrales deben diseñarse para limitar el movimiento a 20 milímetros (0,79 pulgadas) . ^{[ 3 ]} Debido a los repetidos ciclos de expansión y contracción, el relleno adyacente al estribo está sujeto a un efecto de trinquete, por el cual aumenta la rigidez del material. El nivel máximo de rigidez se alcanza después de aproximadamente 100-200 ciclos de expansión térmica. ^{[ 2 ]} 

Highways England reconoce cuatro tipos de puentes integrales, definidos por la construcción de sus estribos:

• Estribos de marco donde el estribo actúa como un muro de contención para el relleno circundante, conectándose a la losa de manera que permite la transferencia de momentos flectores, fuerzas cortantes y cargas axiales. ^{[ 3 ]}
• Estribos empotrados, que se extienden a una profundidad por debajo del relleno retenido con la restricción proporcionada por la longitud empotrada. ^{[ 3 ]}
• Estribos de plataforma de banco, diseñados para moverse horizontalmente para acomodar la expansión y contracción del tablero. Estos deben tener un peso adecuado (o un tablero lo suficientemente flexible) para evitar fuerzas de elevación debidas a asentamientos diferenciales. ^{[ 3 ]}
• Los estribos de la pantalla final actúan únicamente para retener el relleno circundante y transferir las cargas horizontales del tablero del puente al relleno. Las cargas verticales se transfieren desde el tablero mediante un sistema de soporte independiente. Los soportes pueden diseñarse para soportar solo la carga vertical o para acomodar el movimiento horizontal. ^{[ 3 ]}

Cuando se utilizan apoyos de puente en un puente integral (como suele ser el caso de los estribos de pantalla final), la estructura a veces se denomina semi-integral. ^{[ 1 ]}

Es ampliamente aceptado que los puentes de longitud corta a media deben diseñarse como estructuras integrales para minimizar los requisitos de mantenimiento. ^{[ 2 ]} El Manual de Diseño de Carreteras y Puentes de Highways England (aplicable a todo el Reino Unido y a muchas partes del mismo, incluida la sección sobre puentes integrales, que se aplica a la República de Irlanda) establece que todos los puentes con una longitud de tablero inferior a 60 metros (200 pies) y una inclinación inferior a 30 grados deben diseñarse como estructuras integrales a menos que exista una razón de peso para hacer lo contrario. ^{[ 1 ] [ 3 ] [ 4 ]}