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Tesis:

On the design and construction of stone masonry bridges : comprehensive review of traditional literature-based techniques and practical applications to current professional projects

  • Autor: ORFEO, Benedetta

  • Título: On the design and construction of stone masonry bridges : comprehensive review of traditional literature-based techniques and practical applications to current professional projects

  • Fecha: 2023

  • Materia:

  • Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS

  • Departamentos: MECANICA DE MEDIOS CONTINUOS Y TEORIA DE ESTRUCTURAS

  • Acceso electrónico: https://oa.upm.es/76767/

  • Director/a 1º: LEÓN GONZÁLEZ, Francisco Javier
  • Director/a 2º: TODISCO, Leonardo

  • Resumen: Stone masonry bridges represent a significant portion of existing in-service bridges in Europe. Furthermore, since such type of bridges is no longer used for new constructions, their study (from the configuration, structural and construction points of view) has been forgotten or overlooked. However, a thorough understanding of their design and construction is essential to appropriately assessing, maintaining, rehabilitating and preserving these valuable structures. Unfortunately, relevant literature is fragmented and incomplete, leaving existing masonry bridges orphaned of doctrine and of treatment in modern codes. Based on a comprehensive review of European treatises (especially Spanish) published in the 16th through the 19th centuries, this thesis begins to mend the knowledge gap by summarizing the main aspects involved in the design and construction of stone masonry bridges. A particular emphasis is also given to the auxiliary tools used, in particular centrings, exploring their function and behaviour in bridge construction. Then, the techniques provided by ancient treatises are combined with modern construction technologies. Thus, a detailed study on the strengthening technique of the saddling is showed, and then, the rehabilitation processes of the Langa de Duero bridge and the Deba bridge (both in Spain) are illustrated, providing valuable references for practitioners and researchers interested in this topic. This thesis bridges a gap in the technical literature that is mainly focused on analysis techniques, and scarce works are addressed to the (re)construction process of masonry bridges or a study of their original design and construction techniques. Thus, the investigation recovers valuable lost knowledge and serves as a basis for further research, with the ultimate aim of preparing modern engineers to intervene appropriately towards preserving the functional and architectural value of heritage bridges. RESUMEN Los puentes de piedra (o ladrillo) son representativos de una parte muy significativa de los que siguen prestando servicio en Europa. Sin embargo, como ya no se construyen puentes así, el conocimiento de su configuración estructural y constructiva ha caído en el olvido, a pesar de ser indiscutible que comprender en profundidad cómo son, cómo funcionan y cómo se construyeron es esencial para evaluar, mantener, rehabilitar, preservar y amar (por qué no) adecuadamente estas valiosas construcciones. Desgraciadamente, la literatura técnica sobre esta materia está fragmentada y es incompleta, dejando a los puentes de fábrica huérfanos de doctrina y tratamiento en los códigos modernos. Basándose en una revisión exhaustiva de tratados europeos (especialmente españoles) publicados entre los siglos XVI y XIX, esta tesis pretende ocupar parte de este vacío de conocimiento, en primer lugar, resumiendo de manera actualizada los criterios de diseño y construcción de puentes de fábrica. Especial énfasis se otorga también a los medios auxiliares, en particular a las cimbras, explorando su función y comportamiento en la construcción de puentes. Además, se presenta cómo las técnicas proporcionadas por los tratados antiguos se combinan con las tecnologías de construcción modernas para aplicaciones a proyectos reales. Se muestra, a título de ejemplo, un estudio detallado sobre la técnica de refuerzo mediante el ensillado, ilustrado sucesivamente en los procesos de rehabilitación del puente de Langa de Duero y del puente de Deba (ambos en España), proporcionando valiosas referencias para profesionales e investigadores interesados en este tema. Esta tesis pretende colmar una laguna en la literatura, que se centra principalmente en técnicas de análisis, y son escasos los trabajos que abordan el proceso de (re)construcción de puentes de fábrica o el estudio de sus técnicas originales de proyecto y construcción. Por lo tanto, la investigación recupera valiosos conocimientos perdidos y sirve como base para investigaciones futuras, con el objetivo final de dotar a los ingenieros modernos de doctrina para intervenir adecuadamente en la preservación del valor funcional y arquitectónico de los puentes de fábrica, elementos esenciales de nuestro patrimonio.