Éxitos y Fracasos en La Ingeniería Civil

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ÉXITOS Y FRACASOS EN LA INGENIERÍA CIVIL. INTRODUCCION Las construcciones desde la antigüedad hasta nuestros tiempos actuales han sufrido un cambio radical, pues desde las construcciones de barro, tierra, hasta las de nuestros tiempos de concreto y acero, cambiaron bastante, tanto en resistencia, estabilidad, etc. Sin embargo el minimo descuido en estas puede ocasionar desastres que que podrían ocasionar tragedias. En la presente se hará mención a las construcciones exitosas y a las que terminaron en desastres a través de nuestros tiempos como consecuencia de un descuido indebido en la construcción.

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XITOS Y FRACASOS EN LA INGENIERA CIVIL.

INTRODUCCIONLas construcciones desde la antigedad hasta nuestros tiempos actuales han sufrido un cambio radical, pues desde las construcciones de barro, tierra, hasta las de nuestros tiempos de concreto y acero, cambiaron bastante, tanto en resistencia, estabilidad, etc.Sin embargo el minimo descuido en estas puede ocasionar desastres que que podran ocasionar tragedias.En la presente se har mencin a las construcciones exitosas y a las que terminaron en desastres a travs de nuestros tiempos como consecuencia de un descuido indebido en la construccin.

EXITOS DE LA INGENIERIA CIVIL:

PRESA DE LAS TRES GARGANTASEst situada en el curso del ro Yangts en China. Es la planta hidroelctrica ms grande del mundo, superando holgadamente a la de Itaip sobre el Ro Paran la cual qued relegada al segundo lugar y a la del Guri al tercer lugar.La construccin de la presa comenz el 15 de diciembre de 1994, y se estim que se prolongara a lo largo de 19 aos. El 9 de noviembre de 2001 se logr abrir el curso del ro y en 2003 comenz a operar el primer grupo de generadores. A partir de 2004 se instalaron un total de 4 grupos de generadores por ao hasta completar la obra.El 6 de junio de 2006 fue demolido el ltimo muro de contencin de la presa, con explosivos suficientes para derribar 400 edificios de 10 plantas. Tard 12 segundos en caer. Se termin el 30 de octubre de 2010. Casi 2 millones de personas fueron realojadas principalmente en nuevos barrios construidos en la ciudad de Chongqing.CaractersticasLa presa mide 2309 metros de longitud y 185 de altura e incluye una esclusa capaz de manipular barcos de hasta 3.000 toneladas. Desde tiempos inmemoriales, el ro sufra inundaciones masivas de sus orillas cada diez aos, y slo en el siglo XX, segn las autoridades chinas, murieron unas 300.000 personas por culpa de este fenmeno. La presa est diseada para evitar estos sucesos y mejorar el control del cauce del ro, as como para proteger a los ms de 15 millones de personas que viven en sus mrgenes.La Presa de las Tres Gargantas, en la actualidad, ostenta el ttulo de la mayor represa de generacin de energa del mundo. Hasta hace poco la ms grande era la Represa de Itaip, ubicada entre Paraguay y Brasil, pero la presa china hoy genera energa mediante la utilizacin de 26 turbinas, ms 8 unidades en construccin (6 700 MW, 2 x 50 MW); cada una de las unidades operativas actuales tiene una capacidad de 700 MW, sumando una capacidad instalada total de 18.200 MW (Itaip 14.000 MW). A lo largo de 2011 tuvo lugar una ampliacin llegando a alcanzar una capacidad de 22.500 MW.La presa se levanta a orillas de la ciudad de Yichang, en la provincia de Hubei, en el centro de China. El futuro embalse llevar el nombre de Gorotkia, y podr almacenar 39.300 millones de m3. Contar con 32 turbinas de 700 MW cada una, 14 instaladas en el lado norte de la presa, 12 en el lado sur de la presa y seis ms subterrneas totalizando una potencia de 24.000 MW.

En los planes originales esta sola presa tendra la capacidad de proveer el 10% de la demanda de energa elctrica China. Sin embargo el crecimiento de la demanda ha sido mayor del esperado y aun si estuviera completamente operativa hoy solo sera capaz de proveer de energa al 3% del consumo interno chino.Esta monumental obra dej bajo el nivel de las aguas a 19 ciudades y 322 pueblos, afectando a casi 2 millones de personas y sumergiendo unos 630 km2 de superficie de territorio chino.Beneficios el principal beneficio la gran energa que producir, as la presa ser capaz de generar 18.200 megavatios por hora de energa elctrica, gracias a sus 26 turbinas gigantes, el equivalente a dieciocho centrales nucleares juntas, convirtindose en la presa ms grande del mundo, dejando detrs suyo el embalse de Itaip, entre Brasil y Paraguay (capaz de producir 12.600 megavatios). En los pases que no disponen de yacimientos de combustibles fsiles como es el caso de China, la energa hidroelctrica, generada a partir de la energa potencial del agua embalsada, constituye una fuente de energa inmediata y fundamental debido a la escasez de otros recursos energticos.La gran presa estimular el crecimiento econmico en el corazn de la regin de Yangtz al eliminar uno de los principales obstculos de su desarrollo, que es la escasez de energa. De esta manera atraer las iniciativas de las compaas extranjeras y as utilizar sus ventajas en capitales y tecnologas.El primer ministro chino Li Peng presenta la obra como uno de los hechos clave de China en las ltimas dcadas, tras la devolucin a Beijing de la soberana de la antigua colonia britnica de Hong Kong y la celebracin del XV Congreso del Partido Comunista Chino (PCCh). Los defensores del proyecto presentan la presa de las Tres Gargantas como signo de identidad nacional y como smbolo de modernizacin.Otra de los beneficios ser el control del cauce del ro y controlar las riadas que regularmente arrasan el curso del ro. De esta manera, con la presa se terminarn los problemas de las crecidas incontroladas del ro, cuyas aguas se cobraron 500.000 vidas humanas durante la segunda mitad del siglo pasado y 800.000 en lo que va de ste.Respecto a las consecuencias medioambientales que traer la gran presa, los oficiales encargados de la obra aseguran que han previsto todas las consecuencias, aludiendo que darn trabajo a todos los desplazados y que el dao ecolgico ser mnimo.Estos beneficios son posibles a expensas de los cambios ecolgicos que acompaan a la alteracin fsica del ro que resulta de cortar el flujo, con lo que lentamente se forma un cuerpo de agua estacionario con caractersticas fsicas, qumicas y biolgicas completamente nuevas. Estos mismos cambios ecolgicos son los responsables de los efectos perjudiciales asociados con las presas, ya vistos anteriormente.

Aeropuerto Internacional de PeknEs el principal aeropuerto internacional de la ciudad de Pekn, la capital de la Repblica Popular China. El cdigo IATA del aeropuerto es PEK, que refleja la romanizacin tradicional de la ciudad: Pekn. El cdigo BJS es tambin de uso frecuente, como consecuencia de la actual transcripcin pinyin de la capital china, Beijing. Incluyendo todos los aeropuertos de la zona metropolitana de Pekn, actualmente Capital Beijing (PEK) es el nico aeropuerto de aviacin civil que corresponde a BJS.El aeropuerto es la base central de Air China. Tras su ampliacin que fue concluida el da 29 de febrero de 2008, se ha convertido en el mayor aeropuerto del mundo debido al incremento de su trfico areo provocado por la cita olmpica que organiz China ese mismo ao.El 29 de febrero del 2008, se concluy la ampliacin del Aeropuerto Internacional de Pekn en China. La ampliacin se inici hace cuatro aos y cost 2.700 millones de dlares, para lo cual necesitaron 50.000 obreros. Alrededor de 10.000 personas abandonaron sus casas en nueve pueblos aledaos para tener el espacio suficiente. Sus diseadores, Sir Norman Foster y compaa, aseguran que es el edificio de aeropuerto ms grande y avanzado del mundo, en el sentido tecnolgico y desde el punto de vista de la experiencia del pasajero. La Terminal tiene la forma de un dragn y es una de las nuevas edificaciones que se vienen realizando para los prximos Juegos Olmpicos.Con la ampliacin, se han dispuesto de 100.000 metros cuadrados y 12 puertas dedicadas exclusivamente a los vuelos de los Juegos Olmpicos. Lo malo es que en Pekn no hubo un proceso de investigacin y consultas como se hizo en el Aeropuerto londinense de Heathrow; la manera de proceder empez con el contrato de 50.000 trabajadores y el desalojo de 10.000 pequineses en un proceso muy acelerado.

Viaducto de Millauinaugurado el 14 de diciembre de 2004 tras 36 meses de trabajos de construccin, la estructura alcanza una altura mxima de 343 metros sobre el ro Tarn, y una longitud de 2.460 m, entre el Causse du Larzac y el Causse Rouge; tiene 7 pilares de hormign, y el tablero tiene una anchura de 32 metros.Cerca de 3.000 personas trabajaron en este proyecto, que cost casi 400 millones de euros.El viaducto de Millau fue concebido formalmente por el ingeniero francs Michel Virlogeux.El viaducto de Millau est constituido por ocho tramos de tablero de acero, que se apoyan sobre siete pilares de hormign. La calzada pesa 36.000 toneladas y se extiende a lo largo de 2.460 metros, siendo su ancho de 32 m y su espesor a 4,3 m. Los 6 tramos interiores del viaducto tienen 342 m, mientras que los dos extremos miden 204 m. La autopista tiene una leve pendiente del 3%, descendente en direccin norte-sur, y se curva en una seccin plana con un radio de 20 km. Esto ltimo se hizo con la intencin de dar una mejor visibilidad a los automovilistas. Tiene dos carriles de trnsito en cada sentido.Los pilares tienen entre 77 y 246 m y pasan de tener una seccin longitudinal de 24,5 m en la base a 11 m en su parte superior. Cada pilar est compuesto a su vez por 16 secciones, cada una de las cuales pesa 2.230 toneladas, y en total el puente pesa alrededor de las 350.000 toneladas. Estas secciones se ensamblaron en el lugar de la obra a partir de piezas de 17 metros de largo, 4 metros de ancho y un peso de 60 toneladas, que fueron fabricadas en Lauterbourg y Fos-Sur-Mer por la empresa constructora Eiffage. Los pilares se montaron primero, junto a una serie de soportes temporales, y en forma previa a la colocacin de las vigas, que se guiaron mediante seales de satlite y se dispusieron a una velocidad de 600 milmetros cada 4 minutos.El viaducto de Millau prcticamente duplica la altura del que hasta entonces era el puente ms alto del mundo, el Europabrcke, en Austria. Tambin se convirti en el ms alto puente de carretera si se toma como referencia el nivel de la calzada. La altura de 270 m a la que se encuentra la misma, supera los 268 m del puente sobre el valle del New River, en Virginia Occidental, Estados Unidos. Los 321 m del puente sobre el ro Arkansas superan al viaducto de Millau, pero en aquel caso se trata de un puente peatonal. El 5 de Enero de 2012 perdi la condicin de puente ms elevado en favor del puente Baluarte-Bicentenario en la carretera Mazatlan-Durango Mexico que con sus 402 metros de altura de la calzada al ro lo convierten en el puente atirantado para vehculos ms alto del mundo.Estudios preliminaresDurante los estudios preliminares se consideraron cuatro opciones:1.- Rodear Millau por el este, lo cual requerira dos grandes puentes sobre el Tarn y el Dourbie.2.- Rodear Millau por el oeste, recorriendo un total de 12 km, lo cual requerira la construccin de cuatro puentes.3.- Seguir el trazado de la Ruta Nacional 9, lo cual brindara un buen acceso a Millau pero implicara dificultades tcnicas, adems de atravesar la poblacin.4.- Atravesar el valle por el medio.Esta cuarta opcin fue la elegida por el gobierno el 28 de junio de 1989. A su vez, contemplaba dos posibilidades diferentes: la solucin elevada, y la solucin baja, que implicara la construccin de un puente de 200 m para atravesar el Tarn, seguido de un viaducto de 2.300 m extendido con un tnel del lado de Larzac. Tras largos estudios de viabilidad, la solucin baja fue descartada por su mayor costo, el impacto ambiental y porque la distancia para los conductores sera mayor.Una vez decidido que la solucin sera la elevada, cinco grupos de arquitectos e ingenieros trabajaron de forma simultnea en busca de una solucin tcnica.

Proceso constructivoEn su proceso de ejecucin se comenz por las zapatas, cimientos de los pilares que soportarn el peso de stos. Para cada uno de ellos se cavaron 4 pozos, de 4 a 5 metros de dimetro por 12 a 18 metros de profundidad. Posteriormente se montaron las torres intermedias de soporte provisional de los tableros de acero de la calzada, con un sistema de elevacin por etapas, por la empresa hidrulica Enerpac.Despus se inici la fase ms sensible y espectacular de la operacin: la colocacin del tablero, sobre el que se dispondr la calzada de 32 metros de anchura, mediante un sistema hidrulico de empuje, desde cada extremo del viaducto. Se llev a cabo a razn de 6 metros por hora, empujando mediante la utilizacin de gatos y cuas que proporcionaban una presin similar a la que hay a una profundidad ocenica de 6.800 metros.Este sistema permiti mover cada uno de los tableros de 171 metros ensamblados en una factora de la empresa Eiffel, fundada por el arquitecto ya conocido, que componan la calzada, empleando un ordenador central que lo coordinaba. La alineacin de los dos extremos fue casi perfecta, tan slo dos centmetros de desviacin entre ellos.Una vez fijada la calzada, se instalan los once pares de tirantes de cada torre.Las 1.500 toneladas de acero de las varias decenas de cables trenzados de acero que se encuentran en el interior de las vainas de proteccin fueron puestos bajo una tensin determinada, consiguiendo que la calzada no presentase ninguna curvatura. Cada una de las siete torres contaba con 240 km de cable tensor. Una vez que todas las cargas estaban repartidas por igual, se retiraron los pilares provisionales.Debido a su gran altura, el Viaducto est dotado de barreras de seguridad resistentes a los choques de camiones, de pantallas corta-viento transparentes de 3 m de altura. El 10 enero de 2005, el viaducto de Millau, con 290.000 toneladas de peso total, fue oficialmente abierto al trfico. De acuerdo a la empresa constructora, la vida til del viaducto ser no menor a 120 aos...Costos y recursosEl costo total de la construccin del viaducto fue de 394 millones de euros, a lo que deben sumarse 20 millones de euros adicionales por la edificacin de las cabinas de peaje, situadas 6 km al norte de la estructura.En el proyecto se utilizaron 127.000 m de hormign, 19.000 toneladas mtricas de acero para las armaduras del hormign y 5.000 toneladas de hormign pretensado. Segn la empresa constructora, la vida til del viaducto no ser inferior a 120 aos.Eiffage financi la obra a cambio de la concesin del peaje hasta el ao 2080. De todas formas, y si la concesin resulta ser muy rentable, el gobierno francs puede retomar el control de la concesin en el ao 2044.

Burj DubaiLlamado oficialmente Torre Califa (Burj Khalifa), es el edificio ms alto del mundo con una altura de 828 metros. En la construccin del edificio han participado ms de 12.000 personas de 30 pases.La construccin del Burj Dubai comenz el 21 de septiembre de 2004 y finaliz el 4 de enero de 2010, ms de un ao despus de lo previsto. El rascacielos destaca por tener un gran nmero de plantas residenciales, algo inslito hasta el momento.En la planta 124, a 442 metros de altura, encontraris el mirador de la Torre Califa, sin duda el mejor mirador de Dubai para contemplar la ciudad.El horario de apertura del mirador es de 10:00 a 22:00 (jueves, viernes y sbados hasta las 12 de la noche). El precio es de 100EAD para los adultos y 75EAD para los nios entre 3 y 12 aos (menores de 3 aos, gratis).La mejor hora para subir y la ms solicitada es al atardecer. Si no podis comprar entradas para esta hora, hay que remarcar que las vistas son mejores por el da que por la noche. Dubai no destaca por su iluminacin nocturna.El arquitecto redactor principal del proyecto es Adrian Smith, que trabaj junto a la firma Skidmore, Owings and Merrill (SOM) hasta 2006. La construccin del Burj Khalifa cont con un presupuesto estimado de ms de 4.000 millones de dlares, que se increment hasta los 20.000 millones para el desarrollo completo del Downtown Burj KhalifaDiseoDubi convoc un concurso de diseo invitando a presitigiosos arquitectos para la concepcin de este rascacielos. El diseo ganador del Burch Jalifa fue desarrollado por la empresa Skidmore, Owings and Merrill, diseadores de la Torre Willis (antes Torre Sears) y otros edificios, con el ya mencionado Adrian Smith al frente. El diseo de esta torre cuenta con tres fuentes de inspiracin principales: El proyecto de un rascacielos de una milla (1.609 m) de altura, diseado por Frank Lloyd Wright, que qued inacabado. El Burj Khalifa mide aproximadamente media milla. La forma de la base del Burj Khalifa est basada en la forma geomtrica de una flor, la Hymenocallis blanca de seis ptalos cultivada en la regin de Dubi y en India. Tomando como inspiracin la Hymenocallis, la base del Burj Khalifa consiste en una Y, compuesta de arcos basados en los domos de la arquitectura islmica.La base del edificio cuenta con un ncleo y tres secciones laterales que sobresalen de ste. Estas alas o secciones laterales ascienden cada una a distinta altura y hacen que la estructura del edificio vaya siendo ms estrecha. La localizacin de las alas forma una escalera en caracol con direccin a la izquierda, que rodea el edificio y sirve para contrarrestar los fuertes vientos y las numerosas tormentas de arena en Dubi. La efectividad de este diseo fue corroborada ante ms de 40 pruebas en un tnel de viento, las que sustentaron su adecuado funcionamiento.A partir del ltimo nivel mecnico del Burj Khalifa, localizado a ms de 500 m de altura, terminan las alas y solo queda el ncleo del edificio, que se subdivide hasta que termina en una antena.El edificio, hasta los 586 m, est hecho de hormign armado. Desde el piso 156 (586 m) y en adelante, las plantas estn hechas de acero, lo que las hace ms ligeras.Fue contratada la clebre diseadora Nada Andric al frente de Skidmore, Owings and Merrill, quien combin el uso de vidrio, acero inoxidable, piedras pulidas, paredes de estuco, texturas artesanales y pisos de roca, inspirndose en la cultura local de Dubi. Asimismo, ms de 1000 obras de arte seleccionadas minuciosamente adornan el edificio y sus alrededores.CimentacinLa cimentacin de este edificio es la ms grande jams construida. Se compone por un innovador concepto basado en estudios geotcnicos y ssmicos: el edificio es soportado en primera instancia por una placa inmensa de hormign armado de casi 4 m de grosor, sumando 12.500 m. Esta placa a su vez es soportada por un sistema compuesto por 192 pilotes de 1,5 m de dimetro en su base por 43 m de profundidad.Proceso constructivoEl Burj Khalifa mide 828 m desde el nivel de suelo hasta la punta de la antena. Tiene 186 pisos (contando plantas no habitables), que en su punto ms alto se encuentran a 768 m, y a partir de ah, la antena sube hasta la cota de 818 metros; aunque en datos generales, solamente se mencionan las plantas habitables: 163 pisos que llegan a los 624 m. La fachada de vidrio fue concluida el 1 de octubre de 2009.Este es un recuento de los momentos ms importantes del progreso de construccin del edificio: En enero de 2004 se inici la excavacin. En febrero de 2004 se inici la cimentacin. En marzo de 2005 se inici con la construccin del edificio. En junio de 2006 el Burj Khalifa alcanz el piso 50. En enero de 2007 el Burj Khalifa alcanz el piso 100. En marzo de 2007 el Burj Khalifa alcanz el piso 110. En abril de 2007 el Burj Khalifa alcanz el piso 120. En mayo de 2007 el Burj Khalifa alcanz el piso 130. En julio de 2007 el Burj Khalifa alcanz el piso 141 y as super la altura del edificio Taipei 101 (508 m), convirtindose en el edificio ms alto del mundo. En septiembre de 2007 el Burj Khalifa alcanz el piso 150, superando la altura total de la Torre CN en Toronto, Canad, que mide 553 m y era la estructura ms alta sostenida sin cables, rcord que mantuvo vigente durante 31 aos, desde su finalizacin en 1976. Tambin super la marca de la estructura de hormign armado ms alta del mundo, que era de 447 m, marca que perteneca antes precisamente a la Torre CN. El 26 de marzo de 2008 el Burj Khalifa alcanz el piso 160, convirtindose en la estructura ms alta que existe, superando a la Antena KVLY-TV, que meda 628,8 m. Desde el 19 de mayo de 2008, el Burj Khalifa super a la estructura ms alta construida por el ser humano, la Torre de radio de Varsovia, una antena de radio de 646 m, destruida en 1991. El 17 de enero de 2009 el Burj Khalifa lleg a su tope estructural, tocando los 828 m de altura. En septiembre de 2009 se completa la fachada de vidrio del edificio; el 1 de octubre de 2009 Emaar anuncia esta noticia.18 El 4 de enero de 2010 el rascacielos es inaugurado con un espectculo de fuegos artificiales.

Taipei 101Es un edificio que cuenta con 106 plantas (5 pisos subterrneos y 101 por encima del nivel del suelo), ubicado en Taipi (Taiwn). La aguja que corona sus 509 metros de altura, lo convierte en el cuarto rascacielos ms alto en el mundo. Tambin es el rascacielos ecolgico ms alto del mundo.ConstruccinSe inici su construccin en 1997 y se termin aproximadamente en 7 aos. Segn sus tcnicos puede soportar terremotos de hasta 7 grados en la escala de Richter y vientos de ms de 450 km/h. La importante capacidad de absorcin de movimiento de masas en esta estructura, reside en un amortiguador de masa formado por una gigante bola dorada de acero de 680 toneladas de peso compuesta de planchas metlicas en el piso 92 que se suspende sobre tensores desde su parte alta y en su base sujeta con bombas hidrulicas, siendo el ms grande y pesado a nivel mundial. Cuando el edificio se mueve en una direccin el amortiguador lo hace en direccin contraria absorbiendo la energa de movimiento sirviendo de contrapeso mecnico contra las vibraciones limitndolas y estabilizando el edificio. Est dividido en 8 segmentos de 8 pisos, y es el nico amortiguador que est a la vista del pblico en general.Adems 8 supercolumnas lo sujetan por la base; construidas en hormign armado y acero, lo abrazan hasta el piso 26, mientras otras 32 columnas suben hasta la planta 62. Los cortes en las esquinas disminuyen la fuerza del viento y una compleja malla de acero lo abraza formando un cinturn que hace un estrechamiento en la parte baja del edificio y llega hasta la planta 34.El ascensor fabricado por la empresa Toshiba tiene la plusmarca mundial en velocidad: en apenas 37 segundos lleva a 30 personas desde el quinto piso hasta el piso 89. Posee un sistema de sellado hermtico similar al de un avin para evitar molestias en los odos a las personas que viajan en l.

FRACASOS DE LA INGENIERA CIVIL:

Puente de Tacoma NarrowsEs un puente colgante de 1600 metros de longitud con una distancia entre soportes de 850 m (el tercero ms grande del mundo en la poca en que fue construido).1 El puente es parte de la carretera Washington State Route 16 en su paso a travs de Tacoma Narrows de Puget Sound desde Tacoma a Gig Harbor (Estados Unidos). La primera versin de este puente, apodado Galloping Gertie, fue diseado por Clark Eldridge y modificado por Leon Moisseiff. En 1940, el puente se hizo famoso por su dramtico colapso estructural inducido por el viento, evento que qued registrado en una filmacin. El puente de reemplazo se inaugur en 1950.Las primeras ideas para ubicar un puente en este sitio se remontan a 1889, con una propuesta del Northern Pacific Railway, pero fue hacia mediados de la dcada de 1920 cuando la idea comenz a cobrar fuerza. La cmara de comercio de Tacoma comenz una campaa y estudios para su financiacin en 1923. Varios renombrados ingenieros de puentes, incluidos Joseph B. Strauss, quien luego sera ingeniero principal del puente Golden Gate; y David B. Steinman, constructor del Puente Mackinac, fueron consultados. Steinman realiz varias visitas pagadas por la cmara culminando en la presentacin de una propuesta preliminar en 1929, aunque hacia 1931 la cmara decide cancelar el acuerdo con Steinman debido a que Steinman "no era lo suficientemente activo" en la bsqueda de financiacin.En 1937 el proyecto toma impulso, cuando la legislatura del estado de Washington State crea la Washington State Toll Bridge Authority y asigna 5.000 dlares para estudiar el pedido de los condados de Tacoma y Pierce para construir un puente sobre el Narrows.Desde el comienzo, el problema fue la financiacin; la recoleccin del peaje no sera suficiente para pagar los costes de construccin. Pero exista un fuerte apoyo para el puente por parte de la marina estadounidense, que operaba el astillero naval de Puget Sound en Bremerton, y del ejrcito estadounidense, que tena el McChord Field y Fort Lewis en Tacoma.El ingeniero Clark Eldridge del estado de Washington present un, "diseo preliminar de un puente convencional desarrollado sobre conceptos probados y demostrados," y la autoridad de peaje del puente solicit 11 millones de dlares al Public Works Administration (PWA) federal. Pero segn Eldridge, un grupo de "prominente ingenieros consultores del este", encabezados por el ingeniero Leon Moisseiff de Nueva York, propusieron al PWA construir el puente a menor costo.Los planes preliminares especificaban el uso de vigas horizontales de 7,6 m de espesor, que se ubicaran debajo del puente para hacerlo ms rgido. Moisseiff, diseador muy respetado del Golden Gate Bridge, propuso utilizar vigas ms esbeltas, de solo 2,4 m de espesor. Segn su propuesta el puente sera ms delgado y elegante, y adems se reduciran los costes de construccin. El diseo de Moisseiff se impuso. El 23 de junio de 1938, the PWA aprob un presupuesto de casi 6 millones de dlares para el puente de Tacoma Narrows. Un monto adicional de 1,6 millones de dlares sera recolectado de los peajes para alcanzar el coste total de 8 millones de dlares.Causa del derrumbeEl puente estaba slidamente construido, con vigas de acero al carbono ancladas en grandes bloques de hormign. Los diseos precedentes tenan un entramado caracterstico de vigas y perfiles metlicos por debajo de la calzada. Este puente fue el primero en su tipo en utilizar plate girders (pares de grandes I vigas) para sostener la calzada. En los diseos previos, el viento poda atravesar la estructura, pero en el nuevo diseo el viento sera redirigido por arriba y por debajo de la estructura. Al poco tiempo de haber concluido la construccin a finales de junio (fue abierto al trfico el 1 de julio de 1940), se descubri que el puente se deformaba y ondulaba en forma peligrosa an en condiciones de viento relativamente benignas para la zona.Esta resonancia era de tipo longitudinal, por lo que el puente se deformaba en direccin longitudinal, con la calzada elevndose y descendiendo alternativamente en ciertas zonas. La mitad de la luz principal se elevaba mientras que la otra porcin descenda. Los conductores vean a los vehculos que se aproximaban desde la otra direccin desaparecer y aparecer en hondonadas, que a su vez oscilaban en el tiempo. Debido a este comportamiento es que un humorista local le dio el sobrenombre de "Galloping Gertie". Sin embargo, se consideraba que la estructura del puente era suficiente como para asegurar que la integridad estructural del puente no estaba amenazada.La falla del puente ocurri a causa de un modo de torsin nunca antes observado, con vientos de apenas 65 km/hora. Este modo es conocido como de torsin, y es distinto del modo longitudinal, (vase tambin torque), en el modo de torsin cuando el lado derecho de la carretera se deforma hacia abajo, el lado izquierdo se eleva, y viceversa, con el eje central de la carretera permaneciendo quieto. En realidad fue el segundo modo de torsin, en el cual el punto central del puente permaneci quieto mientras que las dos mitades de la carretera hacia una y otra columna de soporte se retorcan a lo largo del eje central en sentidos opuestos. Un profesor de fsica demostr este punto al caminar por el medio del eje de la carretera, que no era afectado por el ondular de la carretera que suba y bajada a cada lado del eje. Esta vibracin fue inducida por flameo aero elstico. El flameo se origina cuando una perturbacin de torsin aumenta el ngulo de ataque del puente (o sea el ngulo entre el viento y el puente). La estructura responde aumentando la deformacin. El ngulo de ataque se incrementa hasta el punto en que se produce la prdida de sustentacin, y el puente comienza a deformarse en la direccin opuesta. En el caso del puente de Tacoma Narrows, este modo estaba amortiguado en forma negativa (o lo que es lo mismo tena realimentacin positiva), lo cual significa que la amplitud de la oscilacin aumentaba con cada ciclo porque la energa aportada por el viento exceda la que se disipaba en la flexin de la estructura. Finalmente, la amplitud del movimiento aumenta hasta que se excede la resistencia de una parte vital, en este caso los cables de suspensin. Una vez que varios de los cables fallaron, el peso de la cubierta se transfiri a los cables adyacentes, que no soportaron el peso, y se rompieron en sucesin hasta que casi toda la cubierta central del puente cay al agua.La espectacular destruccin del puente es a menudo utilizada como elemento de reflexin y aprendizaje en cuanto a la necesidad de considerar los efectos de aerodinmica y resonancia en la concepcin de estructuras e ingeniera civil. Sin embargo el efecto que caus la destruccin del puente no debe ser confundido con resonancia forzada (como por ejemplo el movimiento peridico inducido por un grupo de soldados que desfilan a travs del puente).5 En el caso del puente de Tacoma Narrows, no exista una perturbacin peridica. El viento soplaba en forma constante a 67 km/h. La frecuencia del modo destructivo fue 0,2 Hz, que no se corresponde ni con un modo natural de la estructura aislada ni con la frecuencia del desprendimiento de vrtices del puente a la velocidad del viento. El evento solo puede ser comprendido si se consideran acoplados los sistemas estructurales y aerodinmicos lo cual requiere un riguroso anlisis matemtico para descubrir todos los grados de libertad de esta estructura en particular y el conjunto de cargas impuestas sobre ella.