16 de septiembre de 2009

El último baile del puente Tacoma Narrows




Tacoma Narrows Bridge [julio - noviembre de 1940]
música Aalborg soundtracks ( Deep Sea Orchestra)

El ingeniero Clark Eldridge presentó un diseño preliminar del puente Tacoma Narrows, pero un grupo de ingenieros, encabezados por Leon Moisseiff, propusieron construir el puente con menores costes. Los planes preliminares de Eldridge especificaban el uso de vigas horizontales de 7'6 m de espesor, que se ubicarían debajo del puente para hacerlo más rígido. Leon Moisseiff, diseñador del Golden Gate Bridge, propuso utilizar vigas más esbeltas, de solo 2'4 m de espesor. Según su propuesta el puente sería más delgado y elegante, y además se reducirían los costes de construcción. El diseño de Moisseiff se impuso y los trabajos comenzaron en 1938.


A partir de mayo de 1940, al terminar los trabajos sobre el puente, comenzaron a producirse vibraciones de éste en dirección vertical. Tratando de evitar estos movimientos se instalaron unos gatos hidráulicos para absorber los movimientos, sin tener éxito.




El 1 de julio de 1940, pese al balanceo, fue inaugurado. Lejos de intimidar el movimiento, los viandantes gustaban de acudir al puente para pasear y sentir la extraña sensación. Fue apodado, con gran sentido del humor, Galloping Gertie.

1 de julio de 1940

1 de julio de 1940

Los responsables del puente contrataron a Frederick Burt Farquharson, profesor de la Universidad de Washington, con el fin de realizar ensayos en un "túnel de viento" (algo absolutamente novedoso) y recomendar medidas correctoras.
Farquharson construyó un modelo del puente completo a escala 1/200, así como un modelo a escala 1/20 de la sección del tablero del puente. Estos primeros estudios concluyeron el 2 de noviembre de 1940.

Dos fueron las soluciones planteadas, realizar unos agujeros en el alma de las vigas laterales dispuestas a lo largo del tablero para permitir así el paso del aire a través de ellas o darle una forma más aerodinámica a la sección transversal del tablero añadiendo unas piezas metálicas curvadas a lo largo del canto. La segunda opción fue la escogida, pero no pudo llevarse a cabo al ser destruído el puente cinco días después, el 7 de noviembre de 1940.

Hasta ese momento no se había realizado ningún trabajo científico relativo a los efectos dinámicos provocados por el viento sobre puentes. Así que tuvo una consecuencia beneficiosa el desastre de Tacoma, en 1942 se construyó un túnel de viento en la Universidad de Washington con el objeto de ensayar modelos tridimensionales de puentes.




Vídeo: Breve explicación de los efectos de la resonancia


7 de noviembre de 1940

7 de noviembre de 1940

Leonard Coatsworth, un conductor sorprendido sobre el puente, y que iba acompañado de su perro Tubby, fue testigo del desplome. La única víctima fue Tubby, que debido al pánico no permitió que le rescataran.
Apenas había atravesado las torres, el puente comenzó a retorcerse en forma violenta de lado a lado. Antes de que pudiera darme cuenta, la inclinación se hizo de tal magnitud que perdí el control de mi auto... Frené y salí del vehículo, y caía de cara sobre el pavimento... Podía escuchar el sonido del hormigón resquebrajándose... El auto comenzó a desplazarse de lado a lado de la ruta.
Me arrastré sobre mis manos y rodillas durante 450 m hasta llegar a las torres... Estaba muy agitado; mis rodillas estaban peladas y sangraban, tenía las manos lastimadas e hinchadas de intentar agarrarme al pavimento de cemento... Hacia el final, me arriesgué a ponerme de pie y correr en pequeños tramos... Una vez que alcancé la seguridad del puesto de peaje presencié el colapso final del puente y como mi auto se precipitaba en el Narrows.




Secuencia de los hechos acaecidos el 7 de noviembre de 1940, hasta el colapso del puente Tacoma Narrows ("Galoping Gertie")


La aeroelasticidad estudia la interacción entre el flujo de aire y las fuerzas que provoca en un sólido deformable inmerso en él, es una disciplina que se desarrolla inicialmente en el ámbito de la ingeniería aeronáutica a comienzos de la década de 1920.

El colapso del antiguo puente sobre el estrecho de Tacoma puso de manifiesto la necesidad de aplicar el concepto de la aeroelasticidad a la ingeniería de puentes para poder comprender el comportamiento que tiene un gran vano bajo la acción del viento.


Tras el colapso, se realizó un modelo completo del destruído puente de Tacoma, estudiándose también un modelo que permitiese lograr un diseño seguro para el nuevo puente que se deseaba proyectar en el mismo emplazamiento. Los ensayos fueron realizados bajo la dirección de C. E. Andrew, siendo el profesor Farquharson quien dirigió la construcción del túnel de viento y de los modelos, mientras que fue Theodore von Kármán quien supervisó los ensayos realizados.
El trabajo experimental se prolongó durante casi cuatro años y permitió fijar las bases de la metodología experimental para el estudio de puentes.

Fuente información El flameo en puentes de gran vano (Tesis: Féliz Nieto Mouronte)