Arco triarticulado Freyssinet

 

Hola Raúl, 

 Interesantes reflexiones, también me las estuve planteando hace un tiempo. Te comparto mi punto de vista de la historia. 

La fluencia son deformaciones de acortamiento por compresión en el hormigón que varían con el tiempo a tensión constante. Si extrapolas este hecho a la realidad estructural de un arco triarticulado, la cinemática del mismo que implica discontinuidad de giros en clave, provoca que para que los dos semiarcos puedan acortarse de manera compatible se requiera que baje la clave y la geometría exagerada del conjunto sería como la de dos arcos con jorobas. La estructura de esta manera modifica su comportamiento resistente por la geometría, donde  antes era una arco funtamentalmente a compresión con carga permanente ahora empieza a activarse la flexión en la zona de mayor joroba que junto con el propio rebajamiento del arco incrementa adicionalmente la compresión. Piensa que el puente del Veurdre es una viga arco en celosía y por tanto ocurre que ese momento de la joroba se traduce en una compresión adicional del cordón inferior, adicional a la ya de por si incrementada compresión producida por geometría al bajar la clave del arco del puente. 
 
 Atendiendo al contexto temporal de la época donde la reología estaba apenas descubriéndose, tal y como comentas, yo entiendo que se pensaba que aquello iba a continuar con la misma intensidad de descenso de clave, incrementando la compresión del arco inferior y llegando en última instancia a arruinar el puente. Ahora sabemos que la intensidad de la fluencia es mucho mayor en los primeros meses de puesta en carga que después y que efectivamente con el tiempo tiende asintóticamente a un valor que si bien no está acotado si es cuantificable para la vida útil de nuestras construcciones. Por lo tanto, coincido que el arco debería tender asintóticamente a una deformada de equilibrio, no obstante, seguiría quedando la duda de si el puente rompería antes de llegar a ese momento o no, si las rótulas de clave y arranque en su detalle constructivo permitirían ese giro relativo o no, si la seguridad frente a las cargas variables sería suficiente o no y si la estética del puente iba a ser aceptada por usuarios o causa de mofa por competidores de Freyssinet.
 
El proceso de reapuntalamiento a su posición original introduce tracción en el arco inferior, que sirve para reducir el riesgo de inestabilidad al dejar el arco con menor compresión que antes del reapuntalamiento, resuelve el tema estético y de giros relativos entre los elementos aunque no elimina ni lo pretenda la total compresión del arco inferior, por lo tanto seguira desarrollándose la fluencia, en aquel entonces no bien comprendida. Adicionalmente la compatibilidad de giros en clave, el otro aspecto que fue modificado Freyssinet en su intervención de urgencia, produce un nuevo sistema estructural donde el acortamiento por fluencia de elementos comprimidos induce tracción en el arco inferior al contrario de lo que ocurría en el sistema triarticulado. Es decir, si no hubiera compatibilizado giros en clave, la fluencia restante por desarrollar luego de reapuntalar hubiera incrementado de nuevo la compresión del arco. 

He realizado un modelo del arco sin la celosía por etapas para ver que pasa con los esfuerzos incluyendo fluencia y reapuntalamiento. Los momentos en este modelo en realidad es una compresión adicional del cordón inferior del arco en celosía. Luego he realizado un pequeño del arco en celosía con articulación en clave y sin articulación colocando acortamiento por fluencia. Se observa la tracción en el arco inferior en el arco sin articulación en clave. 

Manuel,
Muchas gracias por tus respuestas, y muy interesantes también los modelos, realmente me han ayudado a reflexionar algo más sobre el tema.
El tema de las compresiones/“tracciones” en el cordón inferior entiendo que corresponde a los distintos esquemas estáticos: la fluencia en el arco triarticulado “tiende” a que cada mitad sea una ménsula, con compresiones abajo. Con continuidad en centro luz, el arco al fluir tiende hacia la biapoyada, con tracciones abajo.
Así, creo entender que el éxito de la operación de Freyssinet en Veurdre no fue tanto eliminar la rótula central como el momento en qué lo hizo, siguiendo una secuencia en qué a edades tempranas permite las deformaciones por reología en el arco triarticulado, y transcurrido el periodo de mayor fluencia (los primeros “días”), recupera activamente la posición inicial y además cambia el esquema estático a un arco biapoyado, con menores compresiones (y por ello menor fluencia a futuro).
Si de inicio hubiera construido un arco biarticulado, tal vez es cierto que ese esquema hubiera sufrido menos que el triarticulado, pero con la esbeltez 1/15 el puente también hubiera acusado deformaciones y, además, de no haber dispuesto de una rótula en el centro no las habría podido recuperar!