Innovación de Empa en la construcción de puentes: Destacado puente ferroviario gracias a cables de carbono suizos

Un arco de red blanco brillante con un vano de 130 metros sostiene el nuevo puente fronterizo en Küstrin. 88 colgantes de carbono estabilizan la delicada construcción sobre el río Oder. Por primera vez a nivel mundial, se utilizaron tales elementos de tracción de plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP) en un puente ferroviario, desarrollados por el spin-off de Empa, Carbo-Link, y probados, así como evaluados en la Empa.

Este nuevo material no solo permite una construcción especialmente eficiente en cuanto a material, sino que también reduce considerablemente las emisiones de CO2 en comparación con una construcción tradicional de acero. Por esta innovadora construcción, el puente fue galardonado dos veces: con el «Bridges International Award» británico y el Premio Alemán de Puentes.

Colgantes de carbono ligeros en lugar de acero pesado Según el jurado del Premio Alemán de Puentes, el puente de Oder en Küstrin no solo es una obra maestra de ingeniería, sino que también es económico y un referente en sostenibilidad. Los 88 colgantes de carbono reducen significativamente el peso propio en comparación con los colgantes planos de acero convencionales. El CFRP ofrece una alta resistencia a la tracción y una mejor resistencia a la fatiga que el acero, con un peso significativamente menor. Esto abre nuevas libertades de diseño, como demuestra de forma impresionante el aspecto aéreo y transparente del puente de Oder.

Además, el ahorro de material reduce los costos de construcción y disminuye a largo plazo el esfuerzo de mantenimiento. En total, el uso de colgantes de CFRP ahorró aproximadamente 500 toneladas de acero y 1350 toneladas de hormigón armado en la estructura total del puente. Un estudio de sostenibilidad del pionero en CFRP, Urs Meier, y ex miembro de la dirección de Empa, muestra que la variante de carbono ahorra alrededor del 20% de las emisiones de CO2 en comparación con una construcción de acero.

Altas exigencias para el puente ferroviario El puente ferroviario sobre el Oder es un puente de arco de red de doble vía en construcción compuesta, equipado con colgantes de CFRP pretensados. Si bien tales cables de carbono ya se usaron en otro puente, aquí se utilizaron por primera vez en el mundo para el tráfico ferroviario de carga pesada. Los trenes ahora pueden cruzar la estructura a hasta 120 kilómetros por hora, lo que requirió extensas pruebas y procedimientos de aprobación complejos.

Según Lorenz Haspel, director de proyecto en la oficina de ingeniería schlaich bergermann partner, este puente de carbono no habría sido posible sin la Empa. Los colgantes de CFRP, provenientes del spin-off de Empa Carbo-Link en Fehraltorf, fundado por Andreas Winistörfer, CEO y exdoctorando de Empa, ya se utilizaron por segunda vez en un puente de arco de red. «En el puente de la Stadtbahn en Stuttgart, usamos tales cables de carbono por primera vez como elementos de tracción muy cargados en un arco de red», dice Haspel.

Los ensayos de fatiga para el puente de Oder fueron realizados en su mayoría por un equipo del departamento de «Ingeniería Estructural» de Empa, dirigido por Robert Widmann y Dimitri Ott, en el pabellón de construcción de Empa, confirmando la resistencia duradera necesaria del nuevo material de CFRP. Giovanni Terrasi, jefe del departamento de «Ingeniería de Sistemas Mecánicos» de Empa, junto con Christian Affolter, elaboraron el informe técnico para el ahora galardonado puente. «Hemos sentado así las bases para una nueva generación de puentes de arco de red delicados con colgantes de carbono como elementos portantes», está convencido Terrasi.

Contacto de prensa:
Prof. Dr. Giovanni Terrasi
Ingeniería de Sistemas Mecánicos
Tel. +41 58 765 41 17
giovanni.terrasi@empa.ch

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