What allows an arch bridge to span greater distances than a beam bridge, or a suspension bridge to stretch over a distance seven times that of an arch bridge? The answer lies in how each bridge type deals with the important forces of compression and tension.
Tension: What happens to a rope during a game of tug-of-war? Correct, it undergoes tension from the two sweaty opposing teams pulling on it. This force also acts on bridge structures, resulting in tensional stress.
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Compression: What happens when you push down on a spring and collapse it? That’s right, you compress it, and by squishing it, you shorten its length. La tensión compresiva, por tanto, es lo contrario de la tensión tensional.
La compresión y la tensión están presentes en todos los puentes, y como se ha ilustrado, ambas son capaces de dañar parte del puente a medida que los pesos de las cargas variables y otras fuerzas actúan sobre la estructura. El trabajo del diseño del puente es manejar estas fuerzas sin que se pandeen o se rompan.
El pandeo se produce cuando la compresión supera la capacidad de un objeto para soportar esa fuerza. La rotura es lo que ocurre cuando la tensión supera la capacidad de un objeto para soportar la fuerza de alargamiento.
La mejor manera de hacer frente a estas poderosas fuerzas es disiparlas o transferirlas. Con la disipación, el diseño permite que la fuerza se distribuya uniformemente en una zona más amplia, de modo que ningún punto soporte el peso concentrado de la misma. Es la diferencia entre, por ejemplo, comer una magdalena de chocolate cada día durante una semana y comer siete magdalenas en una sola tarde.
Al transferir la fuerza, un diseño traslada la tensión de un área de debilidad a un área de fuerza. Como profundizaremos en las próximas páginas, diferentes puentes prefieren manejar estos factores de estrés de diferentes maneras.