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Conoce el proceso histórico y constructivo del puente más famoso del mundo
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UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN
FACULTAD DE INGENIERIA Y
ARQUITECTURA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE
INGENIERIA CIVIL
Como parte de los trabajos académicos del curso de Introducción a la Ingeniería Civil y Técnicas de Estudio e
Investigación
MONOGRAFIA: EL GOLDE GATE
DOCENTE: ING.JUANA BEATRIZ
ALUMNO: GARRIE ABEL QUISPE QUISPE
CICLO: I
GRUPO: “C”
Juliaca 2013
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AGRADECIMIENTO
En primer lugar agradecer a Dios por sus bendiciones derramadas sobre
mí, quien me a apoyado hasta ahora, me a cuidado y me ha guardado.
A mi Madre por todos los esfuerzos que hace para sacarnos adelante a
mí y a mi hermana.
A mi padre quien se preocupa por nuestro bienestar.
INDICE
1. Introducción.................................................................................................................32. Resumen...................................................................................................................... 43. Información general del Golden Gate..........................................................................53.1. Localización..............................................................................................................53.2. Características del puente.........................................................................................53.3. Datos de diseño y construcción.................................................................................64. Historia........................................................................................................................ 64.1. Origen del proyecto..................................................................................................64.2. Idealización...............................................................................................................75. Construcción................................................................................................................85.1. Etapa de diseño.........................................................................................................85.2. Estructura..................................................................................................................95.2.1. Puente de suspensión.............................................................................................95.2.2. Pilares..................................................................................................................115.2.3. Calle.....................................................................................................................125.2.4. Cables..................................................................................................................136. Operatividad..............................................................................................................156.1. Beneficios...............................................................................................................156.2. Mantenimiento........................................................................................................167. Golden Gate...............................................................................................................178. Conclusión.................................................................................................................189. Referencias................................................................................................................18
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1. INTRODUCCIÓN
El objetivo del presente trabajo monográfico es realizar una descripción general de
una de las más grandes megas estructuras del mundo como es el histórico puente de San
Francisco, El Golden Gate.
Además de esto el presente trabajo monográfico tiene la intención de dar a conocer
el proceso histórico y constructivo del puente.
El puente, el más famoso del mundo a sobrevivido por más de setenta años a pesar
de la furia de los sismos, de los vientos, las tormentas y la neblina. Hoy lucha por su
supervivencia en medio de un proceso de renovación, conoce un poco más acerca de
este maravilloso puente de reconocimiento mundial.
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2. RESUMEN
El puente Golden Gate es el más famoso del mundo y a sobrevivido
manteniéndose en pie durante los últimos setenta años, conocer un poco más sobre este
puente no está de más.
Fue además en el momento de su finalización en 1937 el puente colgante más
largo, y lo siguió siendo durante 27 años. Entre sus dos torres elevadas de acero pasan
1280 metros de aguas abiertas.
Convertido en un éxito instantáneo, en 1971 el puente Golden Gate cubrió sus
75 millones de dólares de costo– sólo por la cobranza de un peaje a los visitantes que se
dirigían al sur de San Francisco. En las últimas siete décadas, soportó incontables
terremotos, incluyendo el devastador de 1989, de 7,1 en la escala de Richter. De hecho,
el puente ha sido cerrado sólo tres veces en toda su historia, debido a fuertes vientos.
Se acredita a Joseph Strauss como el visionario e ingeniero líder de este
proyecto. Sin embargo, el ingeniero Charles Ellis y el diseñador Leon Moissieff jugaron
un rol importantísimo en el éxito de este icónico cruce. Provistos tan sólo de una regla
de cálculo y una máquina calculadora, con sus operaciones resolvieron los problemas de
compresión y tensión a que se enfrentaba el proyecto.
3. INFORMACIÓN GENERAL DEL GOLDEN GATE
3.1. Localización
El Golden Gate es un famoso puente colgante situado en California que une la
península de San Francisco por el norte con el sur de Marin.
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3.2. Características del puente
El Golden Gate es un puente de acero por el que transitan vehículos, peatones y
bicicletas, cuenta con 6 carriles (tres en cada dirección) , también dispone de carriles
accesibles protegidos para el transito de bicicletas y peatones
El largo de su estructura colgante mide 1970 metros, y el largo total es de 2737 metros.
El vano mayor mide 1280 metros, ancho 27 metros y cuenta con dos pilonas o pilares de
227 metros cada uno.
El Gálibo para la navegación es de 67 metros.
3.3. Datos de diseño y construcción
La construcción del puente comenzó el 5 de enero de 1933 bajo el programa
Works Projects Administration (WPA), un programa de obras públicas iniciado por el
gobierno del presidente Franklin D. Roosevelt para crear empleos con fondos federales
y disminuir los efectos de la Gran Depresión. El costo de la obra inicial fue de 35
millones de USD.
El ingeniero jefe del proyecto fue Joseph Strauss y el arquitecto asociado fue
Charles Ellis.
El puente se finalizó en abril de 1937 y fue abierto al tráfico peatonal el 27 de
mayo a las 6:00 am, siendo inaugurado al abrirse al tráfico rodado al día siguiente 28 de
mayo de 1937.
4. HISTORIA
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4.1. Origen del proyecto
Tenner,E (2012) Statements , Art & Architecture Complete , Vol. 33 Issue 5, p6-
6, 1p
El "Golden Gate Bridge and Highway District" .Su construcción comenzó el 5
de enero de 1933. El proyecto costó más de $ 35 millones. El ingeniero jefe del
proyecto fue Joseph Strauss. Strauss permaneció a la cabeza del proyecto, supervisando
la construcción día a día e hizo algunas aportaciones innovadoras. Se innovó en el uso
de redes de seguridad móviles por debajo de la obra en construcción, que salvó la vida
de muchos trabajadores del acero que hubieran fallecido sin esta protección. De once
hombres muertos por caídas durante la construcción, diez murieron (cuando el puente
estaba cerca de terminar) cuando la red cedió bajo la presión de un andamio que se
había caído; otros diecinueve fueron salvados por esta red a lo largo de la construcción.
El "Golden Gate Bridge and Highway District" fue autorizado por un acto de la
Legislatura de California en 1928 como la entidad oficial para diseñar, construir y
financiar el puente Golden Gate. Sin embargo, después del Crack del 29, el Distrito no
pudo recaudar los fondos de construcción, por lo que presionaron para que se vendieran
bonos por valor de $30 millones. Los bonos fueron aprobados en noviembre de 1930
con los votos de los condados afectados por el puente. El presupuesto de construcción
en el momento de la aprobación fue de $ 27 millones. Sin embargo, el Distrito no pudo
vender los bonos hasta 1932, cuando Amadeo Giannini, fundador del Bank of America,
con sede en San Francisco, estuvo de acuerdo en nombre de su banco en comprar toda
la cuestión con el fin de ayudar a la economía local. El gobierno federal estadounidense
no hizo caso de los costes de construcción del puente.
4.2. Idealización
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La puerta de entrada a la Bahía de San Francisco fue bautizada Chrysopylae, o
"Golden Gate", por el explorador John Charles Fremont Fremont en 1846 porque sentía
que la Gran Entrada sería ventajosa para el comercio. Antes de la construcción del
puente Golden Gate, la gente se sirvió de los transbordadores que viajan entre San
Francisco y Marin para realizar el trayecto o para transportar agua de manantial de
Sausalito a San Francisco, recibe su nombre del estrecho en Constantinopla, llamado
también la Puerta Dorada, ya que comunicaba Europa con Asia, el arquitecto Charles
Ellis se inspiró en las grandes puertas doradas de la historia antigua además que el
diseño de esta estructura era la ideal para poder soportar las toneladas de cableado que
hay sobre ella.
5. CONSTRUCCIÓN
5.1. Etapa de diseño
Structural Engineers Association of California
SEAOC, May 25, 2012
The Real Story – Structural Engineers and Architects of the Golden Gate Bridge
Reinhard Ludke, SE, Principal Structural Engineer, Creegan + D’Angelo
Engineers
Menciona: Una torre completa estaba compuesta de una miriada de celdillas de
acero que se mantenían unidas gracias a 600.000 remaches. Las celdillas formaban una
especie de colmena con un diseño tan laberíntico que los hombres podían perderse
dentro simplemente con tratar de bajar desde arriba. “Encontrar la salida al final del
trabajo era siempre un problema. Una serie de celdas va hacia abajo hasta que, para
seguir avanzando, tienes que desviarte y optar por una de cuatro salidas (nunca sabías
cuál era la buena) antes de encontrar la extensión de la escalera. En cuestión de muy
poco tiempo ya no sabes dónde estás. Un día un amigo y yo hicimos el trayecto de
arriba abajo dos veces. Nos llevó desde la cuatro de la tarde hasta las seis salir de allí. Y
aún así, fue sólo por suerte que diésemos con la salida correcta” (Whitey Pennala).
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5.2. Estructura
5.2.1. Puente de suspensión
Sin ser hoy día el más largo, sin embargo, el puente suspendido más
conocido es el famoso Golden Gate (Puerta de Oro), ubicado en San Francisco,
California, hermosísima construcción levantada a la salida de la Bahía de esta ciudad
considerada como una de las más bellas de los Estados Unidos. Sus dimensiones: 1.200
mts. de estructura suspendida entre dos torres de 160 mts. de altura cada una, y dos
uniones costeras hacía el Norte y el Sur, de 450 mts. cada una, totalizando una extensión
de 2.400 mts. Este puente fué inaugurado en diciembre de 1934 y en su época fue el
màs colosal entre sus similares, relativamente escasos por esos años. Este puente es uno
de cinco que conforman un conjunto impresionante en esa hermosísima zona del Estado
de California, entre ellos, talvez el más significativo es el Bay Bridge (puente de la
bahía) bautizado así porque atraviesa la muy amplia Bahia de San Francisco
intercomunicando esa bella urbe con la pujante ciudad de Oakland, que a su lado
poniente enclava con la cludad de Berkeley y su famosa y conocida Ciudad
Universitaria que Ileva ese nombre. Este Bay Bridge tiene dos pisos, el de arriba de ida,
el de abajo de vuelta, y tiene casi 10 km. de largo y está compuesto por una serie de
puentes suspendidos adosados, de tramos de entre 700 y 960 mts. Durante muchos años
se creyó imposible su construcción; sin embargo, hoy es una realidad y ha permitido
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unir ambas ciudades en unos diez minutos, Io que antes demoraba en dar la vuelta a la
bahía unas dos horas. iTime is money!
Crisol de razas, culturas y tendencias mundiales, San Francisco tiene en el
puente Golden Gate (Puerta Dorada) no sólo una obra de ingeniería fundamental como
vía de transporte, sino también a uno de los principales símbolos que identifican a esa
ciudad del occidente de California, Estados Unidos. Inaugurado en 1937, luego de
cuatro años de construcción y 35 millones de dólares de inversión, el Golden Gate fue
en su momento el puente más grande del mundo (ahora ocupa un honroso tercer lugar
entre los puentes de un solo tramo). La obra se debe al ingeniero Joseph B. Strauss,
quien enfrentó el reto de extender una estructura que uniera a la urbe californiana con el
condado de Marin sobre el estrecho Golden Gate, que separa a la bahía de San
Francisco del océano Pacífico. se utilizó tanto acero como para darle tres veces la vuelta
a la Tierra por el ecuador y se vertió tal cantidad de concreto como para pavimentar una
acera de metro y medio de ancho, desde Nueva York hasta San Francisco. Cada cable,
por cierto, mide un metro de diámetro. De esta manera, es capaz de resistir vientos de
hasta más de 150 kilómetros por hora. Con una extensión de casi tres kilómetros y a 67
metros del agua, sus torres miden 227 metros de alto y están plantadas a 30 metros de
profundidad en el lecho marino. Por sus seis carriles circulan, diariamente, alrededor de
120 mil autos. Además, cuenta con una banqueta para peatones. A su alrededor se ha
creado un parque recreativo, que incluye a las islas de Alcatraz, donde se ubica la otrora
célebre prisión, y del Ángel.
Con su característico color naranja rojizo, el Golden Gate se integra plenamente
al paisaje de la bahía de San Francisco y, tal vez, sea ésta una de las razones por la
cuales es candidato, por demanda pública, a formar parte de las Siete Nuevas Maravillas
del Mundo. Para votar por éste o el resto de los 25 monumentos participantes, entra en
la página www.new7wonders.com. El proceso concluye el próximo 30 de junio.
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5.2.2. Pilares
Los dos pilares del Golden Gate constituyen una masa inmensa de 22,000
toneladas de acero de 260 metros de altura aproximadamente. La distancia entre estos
dos pilares es de 1,280 metros y el piso del puente se eleva a unos 60 metros sobre el
nivel del mar. El cable, que se apoya en los 2 pilares y que es el que sostiene al piso, es
de unos… 90 cms. de diámetro compuesto por 27572 hilos de acero. El Golden Gate es
sin duda un prodigio de la ingeniería civil y una de las más inmensas moles de
hormigón y acero que se pueda uno imaginar (hasta hace poco fue el puente colgante
más grande del mundo y hoy sólo es superado por el Verrazano en Nueva York).La idea
de los puentes colgantes proviene de aquellos puentes colgantes de lianas y troncos que
quizá fueron los primeros puentes hechos por el hombre y que ahora aparecen
frecuentemente en novelas o películas de aventuras. Simplemente no hay comparación
entre aquellos viejos puentes y uno como el Golden Gate. Diseñar un puente de esta
envergadura requiere, entre otras cosa, determinar las cargas o fuerzas que debe
soportar, la forma del arco del que cuelga el puente, la adecuada distancia entre los
pilares, la altura adecuada de estos pilares para que soporten la carga, la estabilidad de
toda la estructura; en fin, muchas cosas. Por ejemplo, se debe evitar que por efecto del
viento y las sobrecargas el puente se deforme y produzca movimientos ondulatorios del
piso del puente. Debe ser un puente seguro; flexible para soportar sobrecargas y firme.
Todo debe considerarse para diseñarlo, calcularlo y construirlo. Y calcular fuerzas
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(cargas y sobrecargas). Formas de arcos (la forma del cable), distancias, alturas, etc.
sólo es posible gracias al Cálculo Diferencial e Integral. No en balde dos conocidos
matemáticos afirman que es al Cálculo al que “los ingenieros civiles deben su gratitud,
puesto que el puente Golden Gate … depende más de éste que del hierro y del
hormigón”. Muchas de las grandes obras de ingeniería civil - como el trazo de carreteras
vías ferroviarias, etc. - requieren del Cálculo. Otro ejemplo semejante es la construcción
de presas. A diferencia de un avión, que debe vencer la resistencia del aire, la presa
debe resistir la presión, no del aire, sino del agua. Esta presión hay que poder medirla,
calcularla, calcular luego espesor, altura y otras características de la presa de modo tal
que en efecto detenga al agua. Aquí también el instrumento matemático por excelencia
es el Cálculo Diferencial e Integral.La ingeniería americana del mismo periodo culmino
en puentes suspendidos tales como el Puente de George Washington (19271931), de
Othmar H. Ammann, con una luz de 3.500 pies; y el Puente Golden Gate, en San
Francisco (1933 1937), en colaboración con Joseph B. Strauss, con una luz de 4.800
pies. El acero y los cables se emplearon en ellos con una perfección máxima. Los
puentes más largos del mundo
5.2.3. Calle
Proceedings of Bridge Engineering 2 Conference 2007
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27 April 2007, University of Bath, Bath , UK, Architecture and Civil Engineering
Department.
Afirma que: Tiene seis carriles para el tráfico de vehículos, con un ancho
aproximado de 27 mts y una profundidad de 7,6 mts
Deformación puente, capacidad de carga:
La desviación máxima de la transversal en el centro abarca:8,4 mts
La desviación baja máxima en el centro abarca: 3,3 m
Máxima desviación al alza, en el centro abarca: 1,77 m
Capacidad de carga por pie lineal: 1,814.4 kg
5.2.4. Cables
Colgados entre dos elegantes torres, los dos cables principales del puente pesan
11.000 toneladas cada uno, y están formados por 25.000 cables individuales, anclados
en los extemos. Además de sostener la calle suspendida, los cables transmiten
compresión a las torres y a los amarres del puente a cada extremo de la construcción y
tienen una longitud de 2332 metros
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Datos Técnicos
Diámetro de un cable principal incluido el embalaje exterior: 0,92 mts
Longitud de un cable principal: 2.332 mts
Longitud total de alambre de acero galvanizado utilizado en los dos cables
principales: 129.000 kilometros
Número de alambres de acero galvanizado en un cable principal: 27572
Número de paquetes o líneas de alambre de acero galvanizado en un cable
principal: 61
Peso de los cables principales, suspender los cables y accesorios: 22200000 kg
Los alambres galvanizados de cada uno de los cables principales fueron
colocándose mediante un telar tipo lanzadera, que se trasladaba hacia atrás y
hacia delante e iba formando el cuerpo del cable. El hilado de los principales
cables se completó en 6 meses y 9 días.
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6. OPERATIVIDAD
6.1. Beneficios
Gregg E.F. Jr (2010) Justice at Last pp. 2-4.
Se menciona: Emblema de San Francisco, el majestuoso Golden Gate Bridge es
una obra maestra de ingeniería.
Este puente colgante conecta a San Francisco con el condado de Marín en el
lado norte de la bahía. Con su característico color, que armoniza con la belleza del
paisaje circundante. Se dice que el Golden Gate es uno de los objetos más fotografiados
del planeta.
Hoy en día lo cruzan aproximadamente 120.000 automóviles por día. Una acera
peatonal permite cruzarlo a pie. El torrente de coches empezó a cruzar. Desde el día de
la inauguración hasta su 50 aniversario (1987) más de un billón de vehículos habían
atravesado esta joya de la ingeniería. En la década posterior a la Primera Guerra
Mundial el tráfico rodado en la región de la bahía se multiplicó por siete, de modo que
el sistema de ferrocarriles fue incapaz de absorber ese crecimiento. Los barcos de San
Francisco a Marín transportaban hasta 3.000 coches en un solo fin de semana. Pero,
incluso con todos los barcos en el agua, cualquiera de las líneas tenía un límite real de
1.000 coches a la hora, que era más o menos la misma capacidad que un camino de
tierra en la época de los carros tirados por caballos.
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6.2. Mantenimiento
Bauer E. y Otros (2011) American Society of Civil Engineers. Case Study
Database subject headings: Rehabilitation; Cable-stayed bridges; Seismic effects; Case
studies; California. Pp.2
Indican que: a lo largo de los años, la sal y la humedad de la niebla y el océano
han causado que la cubierta de la calzada comenzara a mostrar signos de deterioro. En
respuesta a ello, el mayor proyecto de ingeniería desde que se construyó el puente fue
llevada a cabo, con la sustitución de la cubierta original con hormigón ligero, orto
trópicos de acero más fuertes y cubiertos de asfalto epoxi
El proyecto, que tuvo lugar entre 1982 y 1986, redujo 12300 toneladas del peso total del
puente. También se ha ampliado el ancho de la carretera que lo atraviesa, ampliándola
entre 60 y 62 pies, reduciendo dicho ancho de las aceras.
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7. GOLDEN GATE
Simpson R. (2007), Aesthetics, Death, and Landmark Structures:
Approach for Values Clarification, CE Database subject headings: Risk management;
Life cycle cost; Public safety; Decision making; Esthetics; Historic sites; Bridges;
California; San Francisco. Pp. 1-7.
Conceptualiza que: Como la única manera de salir de San Francisco al norte, el
puente forma parte de tanto en los EE.UU. Ruta 101 y Ruta Estatal de California y una
en un día normal en él pasan unos 100.000 vehículos. Cuenta con un total de seis
carriles y una acera en cada lado. Durante la mañana de lunes a viernes, más tráfico
entra en la ciudad, a continuación, 4 de los 6 carriles se dedican a marchar hacia el sur.
En contraste, durante las tardes de los días de trabajo de la mayoría del tráfico va a
Sausalito, el mayor número de carriles reservados a la salida de San Francisco. La línea
de separación entre las direcciones se trasladó cuando sea necesario y está marcado por
conos de tráfico que se pegan en el suelo.
Desde los años 1980 hubo una propuesta para la instalación de una barrera móvil
a las instrucciones por separado, y en marzo de 2005, la Junta de Gobernadores del
puente se ha comprometido a encontrar 2.000.000 dólares necesarios para completar el
estudio.
En cuanto a las aceras, es decir, sólo para ser utilizado por los peatones en el
este. Apertura y cierre están garantizados por las puertas automáticas. Los ciclistas (el
monopatín no se permite) pueden utilizar tanto en el este y la acera oeste, en función del
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tiempo y la época del año. En la acera este, los ciclistas siempre deben ceder el paso a
los peatones.
El límite de velocidad en el puente se redujo de 55 mph (90 km / h) a 45 mph
(70 km / h) el 1 de octubre de 1983.
8. CONCLUSIÓN
Mediante este informe se pudo conocer parte de estas mega estructuras ubicadas
a nivel mundial como es el caso del puente Golden Gate. Este magistral puente ubicado
al noroeste de USA es una de las maravillas de al ingeniería y aunque muchos otros
puentes lo han superado ya sea en tamaño o peso, es una de las estructuras únicas tanto
en su proceso constructivo por haberse realizado en décadas en donde la tecnología
estructural y constructiva apenas estaba afianzándose y contando también con su diseño
anti sismo el cual no ha permitido que al estructura se venga abajo en un lugar donde
los temblores y fallas geológicas como al de San Andrés que atraviesa gran parte de
California y la bahía de San Francisco punto de ubicación del Golden Gate.
El Golden Gate es el símbolo y emblema de San Francisco, a marcado un
estándar como una mega estructura y como puente con un significado importante para la
población de los Estados Unidos.
Quedara en nuestra mente todas las hazañas que se hicieron y todo el ingenio
que se puso en su construcción.
9. REFERENCIAS
Tenner,E (2012) Statements , Art & Architecture Complete , Vol. 33 Issue 5, p6-6, 1p
Structural Engineers Association of California
SEAOC, May 25, 2012
The Real Story – Structural Engineers and Architects of the Golden Gate Bridge
Reinhard Ludke, SE, Principal Structural Engineer, Creegan + D’Angelo
Engineers
http:/ / goldengatebridge. org
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Proceedings of Bridge Engineering 2 Conference 2007
27 April 2007, University of Bath, Bath , UK, Architecture and Civil
Engineering Department.
Gregg E.F. Jr (2010) Justice at Last pp. 2-4.
Bauer E. y Otros (2011) American Society of Civil Engineers. Case Study Database
subject headings: Rehabilitation; Cable-stayed bridges; Seismic effects; Case
studies; California. Pp.2
Simpson R. (2007), Aesthetics, Death, and Landmark Structures:
Approach for Values Clarification, CE Database subject headings: Risk
management; Life cycle cost; Public safety; Decision making; Esthetics; Historic
sites; Bridges;
California; San Francisco. Pp. 1-7.
Weber E, Gruetzner R, Werner S, Engler C, Marillonnet S (2011) Assembly of Designer
TAL Effectors by Golden Gate Cloning. PLoS ONE 6(5): e19722.
doi:10.1371/journal.pone.0019722
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