Revista Científica Multidisciplinaria Arbitrada YACHASUN. Volumen 7, Número 13 (Ed. Esp. Sept. 2023) ISSN: 2697-3456  
Metodología de Cálculo de un Puente Colgante.  
METODOLOGÍA DE CÁLCULO DE UN PUENTE COLGANTE  
SUSPENSION BRIDGE CALCULATION METHODOLOGY  
1
2
Marcillo-Merino Gery Lorenzo ; Cordero-Garces Manuel Octavio ;  
Delgado-Mendoza Kevin Alexander 3  
1
2
3
Universidad Estatal del Sur de Manabí. Carrera de Ingeniería Civil. Facultad de Ciencias  
Universidad Estatal del Sur de Manabí. Carrera de Ingeniería Civil. Facultad de Ciencias  
Universidad Estatal del Sur de Manabí. Carrera de Ingeniería Civil. Facultad de Ciencias  
Resumen  
Este documento aborda la metodología de cálculo de un puente colgante, presentando un  
enfoque integral que combina aspectos teóricos y prácticos para optimizar el diseño y la  
construcción de estas estructuras icónicas en la ingeniería civil. Los puentes colgantes requieren  
una cuidadosa planificación y análisis para garantizar su seguridad, durabilidad y eficiencia. La  
metodología propuesta se basa en una combinación de métodos analíticos y numéricos, que  
permiten a los ingenieros modelar con precisión los complejos comportamientos estáticos y  
dinámicos de un puente colgante bajo diversas condiciones de carga y entorno. El artículo  
destaca la importancia de considerar factores cruciales como la geometría del puente, las  
propiedades de los materiales utilizados, las cargas esperadas. La metodología propuesta no  
solo se enfoca en la etapa de diseño, sino que también abarca la construcción y el monitoreo  
continuo, brindando una aproximación integral que aborda todo el ciclo de vida del puente. Este  
enfoque metodológico tiene un impacto significativo en la ingeniería civil al permitir la creación  
de puentes colgantes más seguros, eficientes y sostenibles. Los resultados de este estudio  
tienen la capacidad de influir en futuros diseños de puentes colgantes al proporcionar directrices  
fundamentales respaldadas por análisis rigurosos.  
Palabras claves: Diseño estructural, Puentes, Estudio técnico.  
Abstract  
This document addresses the calculation methodology of a suspension bridge, presenting a  
comprehensive approach that combines theoretical and practical aspects to optimize the design  
and construction of these iconic structures in civil engineering. Suspension bridges require careful  
planning and analysis to ensure their safety, durability, and efficiency. The proposed methodology  
is based on a combination of analytical and numerical methods, which allow engineers to  
accurately model the complex static and dynamic behaviors of a suspension bridge under various  
loading and environmental conditions. The article highlights the importance of considering crucial  
factors such as the geometry of the bridge, the properties of the materials used, the expected  
loads. The proposed methodology not only focuses on the design stage, but also covers  
construction and continuous monitoring, providing a comprehensive approach that addresses the  
entire life cycle of the bridge. This methodological approach has a significant impact on civil  
engineering by allowing the creation of safer, more efficient and more sustainable suspension  
bridges. The results of this study have the potential to influence future suspension bridge designs  
by providing fundamental guidance backed by rigorous analysis.  
Keywords: Structural design, Bridges, Technical study.  
Información del manuscrito:  
Fecha de recepción: 05 de junio de 2023.  
Fecha de aceptación: 28 de agosto de 2023.  
Fecha de publicación: 08 de septiembre de 2023.  
5
6
Marcillo-Merino et al. (2023)  
menudo  
involucran  
desafíos  
1
. Introducción  
puentes colgantes  
técnicos significativos, lo que ha  
llevado a avances en la ingeniería de  
estructuras y materiales.  
Los  
son  
estructuras fascinantes que han sido  
utilizadas a lo largo de la historia  
para conectar áreas separadas por  
obstáculos naturales como ríos,  
cañones y valles (Ciquero, 2011).  
Estas ingeniosas construcciones  
suspendidas en el aire han  
desempeñado un papel crucial en la  
expansión de la infraestructura y la  
conectividad en diversas regiones  
del mundo (Zegarra Ciquero, 2007).  
Estructura  
Se define como un conjunto de  
elementos capaces de soportar  
fuerzas y trasmitirlas a los diferentes  
puntos de apoyo con el objetivo de  
ser resistente y estable. A las fuerzas  
que actúan en la misma se las  
denomina como cargas, un ejemplo  
de ello sería un puente colgante  
siendo este el tema central (Scribd,  
Los  
puentes  
colgantes  
se  
caracterizan por su diseño único,  
que implica la suspensión de una  
plataforma o pasarela mediante  
cables y cuerdas anclados a torres o  
pilares en ambos lados del  
obstáculo. La tensión y la disposición  
estratégica de estos cables permiten  
que el puente sea capaz de soportar  
el peso de las personas, vehículos y  
cargas que lo atraviesan (Ampuero  
Alata, 2012). Este tipo de puentes no  
solo tienen un impacto funcional,  
sino también cultural y turístico.  
Muchos puentes colgantes se han  
convertido en símbolos icónicos de  
ciudades y regiones, atrayendo a  
visitantes de todo el mundo (Cilento,  
2
007).  
Puentes Colgantes  
Son estructuras de con gran  
relevancia estratégica dentro del  
portafolio de infraestructura de un  
país (Díaz, 2010). Ya que, no solo  
facilitan la comunicación  
y
el  
transporte de personas y mercancías  
sobre ríos y desniveles, sino que  
también desempeñan un papel  
crucial en situaciones de emergencia  
al permitir una respuesta rápida y  
efectiva  
(Cobo  
del  
Arco  
&
Bengoechea, 1996). Además, los  
puentes tienen un alto costo de  
construcción por metro cuadrado, lo  
que hace necesario mantener y  
2
000). Además, la construcción y el  
mantenimiento de estos puentes a  
5
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Metodología de Cálculo de un Puente Colgante.  
conservar  
adecuadamente  
las  
resistente del acero cuando está  
sometido a tracción.  
inversiones realizadas en ellos.  
Las torres de sustentación son  
las encargadas de transmitir las  
Principios Básicos  
cargas  
al  
suelo  
de  
la  
Este tipo de puentes evita las  
dificultades potenciales de  
trabajar en el agua.  
cimentación.  
Son apoyados y anclados en la  
parte alta de las torres de  
sustentación, y ubicados de una  
manera simétrica con relación al  
eje de la vía.  
La utilización de cables como  
elemento estructural tiene por  
función aprovechar la capacidad  
Partes del Puente Colgante  
Figura 1. Puente Colgante  
son los que permiten mayor libertad.  
Por eso en ellas se han dado toda  
clase de variantes (Montt, 1900).  
Con el pasara de los años fueron  
adquiriendo ya una forma propia, no  
heredada, adecuada a su función y  
al material; generalmente tienen dos  
pilares con sección cajón de alma  
Cable Principal. Es un elemento  
flexible, es decir que no tiene rigidez  
con lo cual no resiste flexiones. Si se  
le aplica un sistema de fuerzas,  
tomará la forma necesaria para que  
en él sólo se produzcan esfuerzos  
axiales de tracción; si esto dejara de  
ser posible no resistiría (Sánchez  
Fernández, 2005).  
llena,  
unidos  
por  
riostras  
horizontales, o cruces de San  
Andrés.  
Torre. Han sido siempre los  
elementos más difíciles de proyectar  
de los puentes colgantes, porque  
5
8
Marcillo-Merino et al. (2023)  
Pendolón. Es el elemento que une  
la estructura metálica del puente a  
los cables que lo sujetan.  
enfoques  
estructurales  
y
los  
métodos de análisis utilizados en  
investigaciones previas. La segunda  
etapa de la metodología implica la  
aplicación de un método de cálculo.  
Se inicia con la determinación de la  
carga última que el puente colgante  
debe soportar. Para esto, se  
consideran factores como las cargas  
Cimientos. Se refiere al conjunto de  
elementos cuya misión es conectar y  
transmitir las cargas de la  
construcción al suelo.  
Anclaje. Es un elemento estructural  
instalado en suelo o roca y que se  
utiliza para transmitir al terreno una  
carga de tracción aplicada. Consta  
básicamente de cabeza, zona libre y  
bulbo o zona de anclaje.  
estáticas  
y
dinámicas,  
las  
condiciones de tráfico esperadas y  
los eventos climáticos extremos. A  
continuación, se aborda el concepto  
del foco, que es el punto donde se  
concentran las fuerzas en la  
estructura. Este cálculo se basa en  
análisis rigurosos que consideran la  
distribución de cargas y la geometría  
del puente. Posteriormente, se  
procede a analizar la catenaria, que  
es la forma natural que adopta el  
cable principal del puente bajo la  
influencia de su propio peso y las  
cargas aplicadas. Este análisis  
requiere la implementación de  
métodos numéricos avanzados para  
determinar con precisión la forma de  
la catenaria y cómo se relaciona con  
otros elementos estructurales del  
puente.  
Vigas de Rigidez. Tienen la  
capacidad para resistir la deflexión o  
flexión cuando se aplican momentos  
de flexión (Dokumen, 2018).  
2
. Metodología  
La metodología se compone de dos  
etapas fundamentales: una revisión  
exhaustiva de la literatura existente y  
la aplicación de un método de  
cálculo integral que abarca la  
determinación de la carga última, el  
foco y la catenaria en el diseño de  
puentes colgantes. En la primera  
etapa, se realiza una revisión de la  
literatura relacionada con puentes  
colgantes y sus aspectos clave,  
como las teorías de diseño, los  
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Metodología de Cálculo de un Puente Colgante.  
3
. Resultados y discusión  
Metodología de Cálculo de un Puente Colgante  
Datos:  
Materiales y Cargas:  
(
(
(
(
(
퐿): 35 푚푒푡푟표푠  
퐻): 10 푚  
푦): 1,50 푚  
퐵): 3 푚  
푆푒푝): 1 푚  
(푓푦): 4200 퐾푔/푐푚 (푣푎푟ꢁ푙푙푎푠)  
(푓푦): 5800 퐾푔/푐 (푐푎푏푙푒)  
퐶푣: 0,5 푡표푛/푚  
퐶푚: 0,05 푡표푛/푚ꢀ  
y
H
Sep  
x
L
Cálculos  
Carga Ultima:  
퐶푢 = 1,2 (퐶푚) + 1,6(퐶푣)  
퐶푢 = 0,86 푡표 푛⁄푚  
Foco:  
푝 =  
Catenaria:  
4푝퐻 − ꢀ  
4푝  
ꢀ  
= 26.47 푚  
푦 =  
4
(퐻 − 푦)  
La condición para que la catenaria sea optima:  
La componente en  (휃) debe de ser menor a la componente en  (훼):  
ꢅꢆ  
훼 = 푡푎푛  ꢇ = 71,56°, siendo  = 90° − 71,56° = 18,43° , por lo tanto, cumple  
ꢃꢆ  
la condición, OK.  
La altura “푦”, debe estar ente un 10 − 15% de “퐻”. El 15% del valor de  es de  
1,5 푚, por lo tanto, cumple la condición OK.  
Tensión de los Cables en las Columnas y Longitud del Cable Columna a  
Columna  
6
0
Marcillo-Merino et al. (2023)  
8,5m  
1,55ton/m  
30m  
30m  
Tensión Mínima  
푊 + 퐿ꢀ  
푇 = 퐹 =  
= 82,06 푡표푛  
∗ ℎ  
°
2
 = √(퐹 ) + (푊 ∗ 퐿) = 94,319 ≈ 94,32 푡표푛  
 = 푊 ∗ 퐿 ∗ 1 + ꢎ  
ꢏ = 94,318 ≈ 94,32 푡표푛  
2
∗ ℎ  
Distancia del Cable hasta la Mitad del Puente  
2
2
푆 = 퐿 ∗ [1 + ∗ ( ) − ∗ ( ) ] = 31,05 푚  
3
5
Distancia Total del Cable de Torre a Torre  
 = 2 ∗ 푆 = 62,1018 ≈ 62,102 푚  
La catenaria se calcula hasta la mitad ya que el puente es simétrico.  
6
1
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Metodología de Cálculo de un Puente Colgante.  
0
,00  
0
5
10  
15  
20  
25  
30  
35  
-2,00  
-4,00  
-6,00  
-8,00  
θ
α
-
10,00  
12,00  
-
Eje x  
Péndolas  
푁푢푚 = ꢄ  
ꢇ ∗ 2  
푁푢푚 = 122 푢푛ꢁ푑푎푑푒푠  
ꢔꢕꢖꢗꢃ  
퐿 ∗ 퐵 ∗ 퐶푢  
푁푢푚  
푷풊 =  
= 1.27 푡표푛  
Cada péndola soportara 1,27 푡표푛 de carga final a tensión.  
Toda estructura metálica que trabaja a tensión se usa la siguiente expresión:  
푃ꢁ = 0,9 ∗ 퐴푠 ∗ 퐹푦; despejando 퐴푠, nos queda:  
1
000  
퐴 = 푃ꢁ ∗  
∗ 퐹 = 34 푐푚ꢀ  
0
.9  
푓ꢁ  
휋 ꢎ  
10  
퐴 =  
4
ꢙꢔ∗ꢐꢆꢆ  
Despejando 푓ꢁ: 푓ꢁ = ꢘ  
푓ꢁ = 7푚푚 ≈ 8 푚푚 ; comprobando el área de acero con el fi designado  
퐴 = 0,5026 ≥ 0,34 OK.  
6
2
Marcillo-Merino et al. (2023)  
Tubo de Piso  
푙 ∗ 퐵 ∗ 퐶푢  
2
푊푟 =  
푊푟 = 1,29 푡표푛/푚; peso a soportar el tubo  
ꢝꢞ∗ꢒꢟ  
푀 =  
; sistema continuo/articulado  
푀 = 0,14 푡표푛 − 푚  
ꢃꢆꢆꢆꢆꢆ  
 = 푀푢 ∗ , ; módulo de sección del tubo a usar.  
푆 = 7,08 푐푚ꢅ  
푏 = 4푐푚  
푝 = 퐴 ∗ 0,785; peso volumétrico del acero  
ℎ = 8푐푚  
푝 = 3,64 푘푔/푚  
ꢧꢥꢨ  
ꢃꢀ  
ꢧꢥꢨ  
ꢃꢀ  
(ꢧꢂꢀꢕ)(ꢥꢂꢀꢕ)ꢨ  
ꢃꢀ  
푆 = ; módulo de sección  = ;  =  
, entonces;  = ∗ (  
푆 = 9,74푐푚 ; módulo de sección que tendrá el tubo 4푥8푥0,2 푐푚 OK.  
ꢩ∗ꢔꢕꢖ∗ꢪꢫ  
푊푟 =  
= 0,75 푡표푛/푚; carga repartida sobre los tubos.  
ꢀ∗ꢔꢕꢖ  
Columna Principal  
퐹푚 = 2,1 ; factor de mayoración en consideración al peso propio de los materiales  
퐿 ∗ 퐵 ∗ 퐶푢  
푃푢 =  
∗ 퐹푚  
4
푃푢 = 81,27 푡표푛 ; carga ultima a la que estara sometida la columna  
풂풑풐풚풐풔 = ퟐ  
푠푒푝 =  
푎푝표푦표푠 + 1  
푠푒푝 = 3,33 푚 ; separacion de los apoyos en la columna principal  
6
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Revista Científica Multidisciplinaria Arbitrada YACHASUN. Volumen 7, Número 13 (Ed. Esp. Sept. 2023) ISSN: 2697-3456  
Metodología de Cálculo de un Puente Colgante.  
1
000  
푓푦 = 퐴 ∗  
14,23  
푘푔  
푐푚ꢀ  
퐴 = 2530  
; fluencia del acero en la columna principal  
퐸 = 2100000 ; módulo elástico del acero  
푑ꢁ푚 푙ꢁ푏푟푒 = 30 푐푚 ; 푑ꢁ푚 푎푝표푦푎푑푎 = 25 푐푚 ;  
푒 = 0,6 푐푚 ; . 푠푒푐푐ꢁ표푛푒푠 푑푒푙 푡푢푏표  
A= 푑ꢁ푚 푙ꢁ푏푟푒 ∗ 푑ꢁ푚 푎푝표푦푎푑푎 − (푑ꢁ푚 푙ꢁ푏푟푒 − 2 ∗ 푒) ∗ (푑ꢁ푚 푎푝표푦푎푑푎 − 2 ∗ 푒)  
퐴 = 64,56 푐푚ꢀ  
푝푒푠표 = 퐴 ∗ 0,785 = 50,68 푘푔/푚  
Inercia  
푑ꢁ푚 푙ꢁ푏푟푒 ∗ 푑ꢁ푚 푎푝표푦푎푑푎 ꢬ(푑ꢁ 푙ꢁ푏푟푒 − 2 ∗ 푒) ∗ (푑ꢁ푚 푎푝표푦푎푑푎 − 2 ∗ 푒)ꢭ  
=  
12  
12  
ꢦ = 6707,45 푐푚 ; inercia que tendrá el elemento en sentido “x” o arriostrada  
푑ꢁ푚 푎푝표푦푎푑푎 ∗ 푑ꢁ 푙ꢁ푏푟푒 ꢬ(푑ꢁ 푎푝표푦푎푑푎 − 2 ∗ 푒) ∗ (푑ꢁ푚 푙ꢁ푏푟푒 − 2 ∗ 푒)ꢭ  
=  
12  
12  
ꢦ = 8872,39 푐푚 ; inercia que tendrá el elemento en sentido “y” o libre  
퐼ꢌ  
푟 = ꢘ = 10,19 cm; radio de giro del elemento en el sentido “푥” / arriostrada.  
퐼ꢣ  
푟 = ꢘ = 11,72 푐푚; radio de giro del elemento en el sentido "y" o libre.  
6
4
Marcillo-Merino et al. (2023)  
ꢔꢕꢖ∗ꢃꢆꢆ  
퐸푠푏 =  
= 32,70 ; esbeltez en el sentido “x” de la columna  
ꢳ  
ꢔꢕꢖ∗ꢃꢆꢆ  
퐸푠푏 =  
= 85,30 ; esbeltez en el sentido “y” de la columna  
ꢰ  
ꢚ ∗ꢮ  
ꢴꢵ  
퐹푒 =  
= 19380,16 ; esfuerzo de Euler en “x”  
ꢮꢔꢧꢌꢟ  
ꢚ ∗ꢮ  
ꢴꢵ  
퐹푒 =  
= 2848,38 ; esfuerzo de Euler en “y”  
ꢮꢔꢧꢣꢟ  
ꢯꢰ  
)
(
푃푟 = 푠ꢁ (퐸푠푏 < 4,71ꢘ ; 푒푛푡표푛푐푒푠 푢푠푎푟; 0,658 ꢱꢲꢳ  푓푦 ∗ 0,9 ∗ 퐴 /1000; si no  
ꢢꢣ  
cumple usar entonces; 0,877 ∗ 퐹푒 ∗ 0,9 ∗ 퐴 /1000 ; tomada del AISC, mediante  
esta condición de capacidad resistente se obtendrán las dimensiones de la  
columna siempre y cuando cumpla la demanda o carga última sobre la capacidad  
resistente del material  
푃푟 = 139,18 푡표푛  
ꢯꢰ  
)
(
푃푟 = 푠ꢁ (퐸푠푏 < 4,71ꢘ ; 푒푛푡표푛푐푒푠 푢푠푎푟; 0,658 ꢱꢲꢳ  푓푦 ∗ 0,9 ∗ 퐴 /1000; sino  
ꢢꢣ  
푃푢 ≥ 푃푟; demanda/capacidad  
푃푢 ≥ 푃푟 = 81,27 푡표푛 ≥ 139,18 푡표푛 ; cumple OK  
푃푢 ≥ 푃푟 = 81,27 푡표푛 ≥ 101,36 푡표푛 ; cumpe OK  
6
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Revista Científica Multidisciplinaria Arbitrada YACHASUN. Volumen 7, Número 13 (Ed. Esp. Sept. 2023) ISSN: 2697-3456  
Metodología de Cálculo de un Puente Colgante.  
4
. Conclusiones  
regiones, a menudo atrayendo  
turistas contribuyendo la  
identidad cultural y el orgullo local.  
y
a
En conclusión, los puentes colgantes  
han desempeñado un papel esencial  
en la historia de la ingeniería y la  
conectividad humana. A lo largo de  
los años, han evolucionado desde  
simples pasarelas suspendidas  
hasta monumentos emblemáticos y  
Retos y Logros: La construcción y  
el mantenimiento de puentes  
colgantes a menudo presentan  
desafíos únicos, como condiciones  
climáticas adversas, diseño de  
obras maestras de diseño  
y
cimientos  
sólidos  
y
tensión  
tecnología. Estas son algunas de las  
principales conclusiones sobre el  
tema de los puentes colgantes:  
adecuada de cables. Superar estos  
desafíos ha llevado a avances  
significativos en la ingeniería.  
Innovación Ingenieril: Los puentes  
colgantes demuestran la capacidad  
de la humanidad para resolver  
problemas técnicos complejos. La  
innovación en diseño, materiales y  
técnicas de construcción ha llevado  
a la creación de estructuras cada vez  
más impresionantes y funcionales.  
Avances  
Tecnológicos: La  
desarrollo de  
investigación  
y
materiales resistentes y duraderos,  
así como técnicas de construcción  
innovadoras, han sido impulsados en  
parte por la necesidad de construir  
puentes colgantes seguros  
eficientes.  
y
Conectividad: Estas estructuras  
Preservación Histórica: Algunos  
puentes colgantes históricos siguen  
en pie, lo que resalta la importancia  
de preservar estas estructuras como  
parte del patrimonio cultural y técnico  
de la humanidad.  
han permitido la conexión de  
comunidades  
separadas  
por  
barreras naturales, mejorando la  
accesibilidad y la comunicación entre  
regiones y personas. Han sido  
vitales para el desarrollo económico  
y social en muchas áreas.  
En general, los puentes colgantes  
son ejemplos impresionantes de la  
capacidad humana para resolver  
desafíos y crear soluciones que unen  
geografías separadas. A medida que  
Iconos Culturales: Muchos puentes  
colgantes se han convertido en  
símbolos icónicos de ciudades y  
6
6
Marcillo-Merino et al. (2023)  
la tecnología  
y
la ingeniería  
nts/informe-del-puente-  
colgante.html  
continúan avanzando, es probable  
que veamos puentes colgantes aún  
más sorprendentes y funcionales en  
el futuro.  
Montt, E. V. (1900). Algunas  
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colgantes. In Anales del  
Instituto de Ingenieros de  
Chile (No. 112, pp. 185).  
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Acevedo, OP Rector  
y
la  
Universidad Santo Tomás fr.  
Guillermo León Villa Hincapié,  
OP Vicerrector Académico fr.  
José Rodrigo Arias Duque,  
OP, 4.  
Dokumen. (2018). Obtenido de  
https://dokumen.tips/docume  
6
7